[PATCH] slab: add transfer_objects() function
[safe/jmp/linux-2.6] / mm / slab.c
1 /*
2  * linux/mm/slab.c
3  * Written by Mark Hemment, 1996/97.
4  * (markhe@nextd.demon.co.uk)
5  *
6  * kmem_cache_destroy() + some cleanup - 1999 Andrea Arcangeli
7  *
8  * Major cleanup, different bufctl logic, per-cpu arrays
9  *      (c) 2000 Manfred Spraul
10  *
11  * Cleanup, make the head arrays unconditional, preparation for NUMA
12  *      (c) 2002 Manfred Spraul
13  *
14  * An implementation of the Slab Allocator as described in outline in;
15  *      UNIX Internals: The New Frontiers by Uresh Vahalia
16  *      Pub: Prentice Hall      ISBN 0-13-101908-2
17  * or with a little more detail in;
18  *      The Slab Allocator: An Object-Caching Kernel Memory Allocator
19  *      Jeff Bonwick (Sun Microsystems).
20  *      Presented at: USENIX Summer 1994 Technical Conference
21  *
22  * The memory is organized in caches, one cache for each object type.
23  * (e.g. inode_cache, dentry_cache, buffer_head, vm_area_struct)
24  * Each cache consists out of many slabs (they are small (usually one
25  * page long) and always contiguous), and each slab contains multiple
26  * initialized objects.
27  *
28  * This means, that your constructor is used only for newly allocated
29  * slabs and you must pass objects with the same intializations to
30  * kmem_cache_free.
31  *
32  * Each cache can only support one memory type (GFP_DMA, GFP_HIGHMEM,
33  * normal). If you need a special memory type, then must create a new
34  * cache for that memory type.
35  *
36  * In order to reduce fragmentation, the slabs are sorted in 3 groups:
37  *   full slabs with 0 free objects
38  *   partial slabs
39  *   empty slabs with no allocated objects
40  *
41  * If partial slabs exist, then new allocations come from these slabs,
42  * otherwise from empty slabs or new slabs are allocated.
43  *
44  * kmem_cache_destroy() CAN CRASH if you try to allocate from the cache
45  * during kmem_cache_destroy(). The caller must prevent concurrent allocs.
46  *
47  * Each cache has a short per-cpu head array, most allocs
48  * and frees go into that array, and if that array overflows, then 1/2
49  * of the entries in the array are given back into the global cache.
50  * The head array is strictly LIFO and should improve the cache hit rates.
51  * On SMP, it additionally reduces the spinlock operations.
52  *
53  * The c_cpuarray may not be read with enabled local interrupts -
54  * it's changed with a smp_call_function().
55  *
56  * SMP synchronization:
57  *  constructors and destructors are called without any locking.
58  *  Several members in struct kmem_cache and struct slab never change, they
59  *      are accessed without any locking.
60  *  The per-cpu arrays are never accessed from the wrong cpu, no locking,
61  *      and local interrupts are disabled so slab code is preempt-safe.
62  *  The non-constant members are protected with a per-cache irq spinlock.
63  *
64  * Many thanks to Mark Hemment, who wrote another per-cpu slab patch
65  * in 2000 - many ideas in the current implementation are derived from
66  * his patch.
67  *
68  * Further notes from the original documentation:
69  *
70  * 11 April '97.  Started multi-threading - markhe
71  *      The global cache-chain is protected by the mutex 'cache_chain_mutex'.
72  *      The sem is only needed when accessing/extending the cache-chain, which
73  *      can never happen inside an interrupt (kmem_cache_create(),
74  *      kmem_cache_shrink() and kmem_cache_reap()).
75  *
76  *      At present, each engine can be growing a cache.  This should be blocked.
77  *
78  * 15 March 2005. NUMA slab allocator.
79  *      Shai Fultheim <shai@scalex86.org>.
80  *      Shobhit Dayal <shobhit@calsoftinc.com>
81  *      Alok N Kataria <alokk@calsoftinc.com>
82  *      Christoph Lameter <christoph@lameter.com>
83  *
84  *      Modified the slab allocator to be node aware on NUMA systems.
85  *      Each node has its own list of partial, free and full slabs.
86  *      All object allocations for a node occur from node specific slab lists.
87  */
88
89 #include        <linux/config.h>
90 #include        <linux/slab.h>
91 #include        <linux/mm.h>
92 #include        <linux/swap.h>
93 #include        <linux/cache.h>
94 #include        <linux/interrupt.h>
95 #include        <linux/init.h>
96 #include        <linux/compiler.h>
97 #include        <linux/cpuset.h>
98 #include        <linux/seq_file.h>
99 #include        <linux/notifier.h>
100 #include        <linux/kallsyms.h>
101 #include        <linux/cpu.h>
102 #include        <linux/sysctl.h>
103 #include        <linux/module.h>
104 #include        <linux/rcupdate.h>
105 #include        <linux/string.h>
106 #include        <linux/nodemask.h>
107 #include        <linux/mempolicy.h>
108 #include        <linux/mutex.h>
109
110 #include        <asm/uaccess.h>
111 #include        <asm/cacheflush.h>
112 #include        <asm/tlbflush.h>
113 #include        <asm/page.h>
114
115 /*
116  * DEBUG        - 1 for kmem_cache_create() to honour; SLAB_DEBUG_INITIAL,
117  *                SLAB_RED_ZONE & SLAB_POISON.
118  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
119  *
120  * STATS        - 1 to collect stats for /proc/slabinfo.
121  *                0 for faster, smaller code (especially in the critical paths).
122  *
123  * FORCED_DEBUG - 1 enables SLAB_RED_ZONE and SLAB_POISON (if possible)
124  */
125
126 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
127 #define DEBUG           1
128 #define STATS           1
129 #define FORCED_DEBUG    1
130 #else
131 #define DEBUG           0
132 #define STATS           0
133 #define FORCED_DEBUG    0
134 #endif
135
136 /* Shouldn't this be in a header file somewhere? */
137 #define BYTES_PER_WORD          sizeof(void *)
138
139 #ifndef cache_line_size
140 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
141 #endif
142
143 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
144 /*
145  * Enforce a minimum alignment for the kmalloc caches.
146  * Usually, the kmalloc caches are cache_line_size() aligned, except when
147  * DEBUG and FORCED_DEBUG are enabled, then they are BYTES_PER_WORD aligned.
148  * Some archs want to perform DMA into kmalloc caches and need a guaranteed
149  * alignment larger than BYTES_PER_WORD. ARCH_KMALLOC_MINALIGN allows that.
150  * Note that this flag disables some debug features.
151  */
152 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN 0
153 #endif
154
155 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
156 /*
157  * Enforce a minimum alignment for all caches.
158  * Intended for archs that get misalignment faults even for BYTES_PER_WORD
159  * aligned buffers. Includes ARCH_KMALLOC_MINALIGN.
160  * If possible: Do not enable this flag for CONFIG_DEBUG_SLAB, it disables
161  * some debug features.
162  */
163 #define ARCH_SLAB_MINALIGN 0
164 #endif
165
166 #ifndef ARCH_KMALLOC_FLAGS
167 #define ARCH_KMALLOC_FLAGS SLAB_HWCACHE_ALIGN
168 #endif
169
170 /* Legal flag mask for kmem_cache_create(). */
171 #if DEBUG
172 # define CREATE_MASK    (SLAB_DEBUG_INITIAL | SLAB_RED_ZONE | \
173                          SLAB_POISON | SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
174                          SLAB_CACHE_DMA | \
175                          SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | SLAB_STORE_USER | \
176                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
177                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
178 #else
179 # define CREATE_MASK    (SLAB_HWCACHE_ALIGN | \
180                          SLAB_CACHE_DMA | SLAB_MUST_HWCACHE_ALIGN | \
181                          SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_PANIC | \
182                          SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_MEM_SPREAD)
183 #endif
184
185 /*
186  * kmem_bufctl_t:
187  *
188  * Bufctl's are used for linking objs within a slab
189  * linked offsets.
190  *
191  * This implementation relies on "struct page" for locating the cache &
192  * slab an object belongs to.
193  * This allows the bufctl structure to be small (one int), but limits
194  * the number of objects a slab (not a cache) can contain when off-slab
195  * bufctls are used. The limit is the size of the largest general cache
196  * that does not use off-slab slabs.
197  * For 32bit archs with 4 kB pages, is this 56.
198  * This is not serious, as it is only for large objects, when it is unwise
199  * to have too many per slab.
200  * Note: This limit can be raised by introducing a general cache whose size
201  * is less than 512 (PAGE_SIZE<<3), but greater than 256.
202  */
203
204 typedef unsigned int kmem_bufctl_t;
205 #define BUFCTL_END      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-0)
206 #define BUFCTL_FREE     (((kmem_bufctl_t)(~0U))-1)
207 #define BUFCTL_ACTIVE   (((kmem_bufctl_t)(~0U))-2)
208 #define SLAB_LIMIT      (((kmem_bufctl_t)(~0U))-3)
209
210 /* Max number of objs-per-slab for caches which use off-slab slabs.
211  * Needed to avoid a possible looping condition in cache_grow().
212  */
213 static unsigned long offslab_limit;
214
215 /*
216  * struct slab
217  *
218  * Manages the objs in a slab. Placed either at the beginning of mem allocated
219  * for a slab, or allocated from an general cache.
220  * Slabs are chained into three list: fully used, partial, fully free slabs.
221  */
222 struct slab {
223         struct list_head list;
224         unsigned long colouroff;
225         void *s_mem;            /* including colour offset */
226         unsigned int inuse;     /* num of objs active in slab */
227         kmem_bufctl_t free;
228         unsigned short nodeid;
229 };
230
231 /*
232  * struct slab_rcu
233  *
234  * slab_destroy on a SLAB_DESTROY_BY_RCU cache uses this structure to
235  * arrange for kmem_freepages to be called via RCU.  This is useful if
236  * we need to approach a kernel structure obliquely, from its address
237  * obtained without the usual locking.  We can lock the structure to
238  * stabilize it and check it's still at the given address, only if we
239  * can be sure that the memory has not been meanwhile reused for some
240  * other kind of object (which our subsystem's lock might corrupt).
241  *
242  * rcu_read_lock before reading the address, then rcu_read_unlock after
243  * taking the spinlock within the structure expected at that address.
244  *
245  * We assume struct slab_rcu can overlay struct slab when destroying.
246  */
247 struct slab_rcu {
248         struct rcu_head head;
249         struct kmem_cache *cachep;
250         void *addr;
251 };
252
253 /*
254  * struct array_cache
255  *
256  * Purpose:
257  * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
258  * - reduce the number of linked list operations
259  * - reduce spinlock operations
260  *
261  * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
262  * footprint.
263  *
264  */
265 struct array_cache {
266         unsigned int avail;
267         unsigned int limit;
268         unsigned int batchcount;
269         unsigned int touched;
270         spinlock_t lock;
271         void *entry[0]; /*
272                          * Must have this definition in here for the proper
273                          * alignment of array_cache. Also simplifies accessing
274                          * the entries.
275                          * [0] is for gcc 2.95. It should really be [].
276                          */
277 };
278
279 /*
280  * bootstrap: The caches do not work without cpuarrays anymore, but the
281  * cpuarrays are allocated from the generic caches...
282  */
283 #define BOOT_CPUCACHE_ENTRIES   1
284 struct arraycache_init {
285         struct array_cache cache;
286         void *entries[BOOT_CPUCACHE_ENTRIES];
287 };
288
289 /*
290  * The slab lists for all objects.
291  */
292 struct kmem_list3 {
293         struct list_head slabs_partial; /* partial list first, better asm code */
294         struct list_head slabs_full;
295         struct list_head slabs_free;
296         unsigned long free_objects;
297         unsigned int free_limit;
298         unsigned int colour_next;       /* Per-node cache coloring */
299         spinlock_t list_lock;
300         struct array_cache *shared;     /* shared per node */
301         struct array_cache **alien;     /* on other nodes */
302         unsigned long next_reap;        /* updated without locking */
303         int free_touched;               /* updated without locking */
304 };
305
306 /*
307  * Need this for bootstrapping a per node allocator.
308  */
309 #define NUM_INIT_LISTS (2 * MAX_NUMNODES + 1)
310 struct kmem_list3 __initdata initkmem_list3[NUM_INIT_LISTS];
311 #define CACHE_CACHE 0
312 #define SIZE_AC 1
313 #define SIZE_L3 (1 + MAX_NUMNODES)
314
315 /*
316  * This function must be completely optimized away if a constant is passed to
317  * it.  Mostly the same as what is in linux/slab.h except it returns an index.
318  */
319 static __always_inline int index_of(const size_t size)
320 {
321         extern void __bad_size(void);
322
323         if (__builtin_constant_p(size)) {
324                 int i = 0;
325
326 #define CACHE(x) \
327         if (size <=x) \
328                 return i; \
329         else \
330                 i++;
331 #include "linux/kmalloc_sizes.h"
332 #undef CACHE
333                 __bad_size();
334         } else
335                 __bad_size();
336         return 0;
337 }
338
339 #define INDEX_AC index_of(sizeof(struct arraycache_init))
340 #define INDEX_L3 index_of(sizeof(struct kmem_list3))
341
342 static void kmem_list3_init(struct kmem_list3 *parent)
343 {
344         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_full);
345         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_partial);
346         INIT_LIST_HEAD(&parent->slabs_free);
347         parent->shared = NULL;
348         parent->alien = NULL;
349         parent->colour_next = 0;
350         spin_lock_init(&parent->list_lock);
351         parent->free_objects = 0;
352         parent->free_touched = 0;
353 }
354
355 #define MAKE_LIST(cachep, listp, slab, nodeid)                          \
356         do {                                                            \
357                 INIT_LIST_HEAD(listp);                                  \
358                 list_splice(&(cachep->nodelists[nodeid]->slab), listp); \
359         } while (0)
360
361 #define MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid)                             \
362         do {                                                            \
363         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_full), slabs_full, nodeid);  \
364         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_partial), slabs_partial, nodeid); \
365         MAKE_LIST((cachep), (&(ptr)->slabs_free), slabs_free, nodeid);  \
366         } while (0)
367
368 /*
369  * struct kmem_cache
370  *
371  * manages a cache.
372  */
373
374 struct kmem_cache {
375 /* 1) per-cpu data, touched during every alloc/free */
376         struct array_cache *array[NR_CPUS];
377 /* 2) Cache tunables. Protected by cache_chain_mutex */
378         unsigned int batchcount;
379         unsigned int limit;
380         unsigned int shared;
381
382         unsigned int buffer_size;
383 /* 3) touched by every alloc & free from the backend */
384         struct kmem_list3 *nodelists[MAX_NUMNODES];
385
386         unsigned int flags;             /* constant flags */
387         unsigned int num;               /* # of objs per slab */
388
389 /* 4) cache_grow/shrink */
390         /* order of pgs per slab (2^n) */
391         unsigned int gfporder;
392
393         /* force GFP flags, e.g. GFP_DMA */
394         gfp_t gfpflags;
395
396         size_t colour;                  /* cache colouring range */
397         unsigned int colour_off;        /* colour offset */
398         struct kmem_cache *slabp_cache;
399         unsigned int slab_size;
400         unsigned int dflags;            /* dynamic flags */
401
402         /* constructor func */
403         void (*ctor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
404
405         /* de-constructor func */
406         void (*dtor) (void *, struct kmem_cache *, unsigned long);
407
408 /* 5) cache creation/removal */
409         const char *name;
410         struct list_head next;
411
412 /* 6) statistics */
413 #if STATS
414         unsigned long num_active;
415         unsigned long num_allocations;
416         unsigned long high_mark;
417         unsigned long grown;
418         unsigned long reaped;
419         unsigned long errors;
420         unsigned long max_freeable;
421         unsigned long node_allocs;
422         unsigned long node_frees;
423         atomic_t allochit;
424         atomic_t allocmiss;
425         atomic_t freehit;
426         atomic_t freemiss;
427 #endif
428 #if DEBUG
429         /*
430          * If debugging is enabled, then the allocator can add additional
431          * fields and/or padding to every object. buffer_size contains the total
432          * object size including these internal fields, the following two
433          * variables contain the offset to the user object and its size.
434          */
435         int obj_offset;
436         int obj_size;
437 #endif
438 };
439
440 #define CFLGS_OFF_SLAB          (0x80000000UL)
441 #define OFF_SLAB(x)     ((x)->flags & CFLGS_OFF_SLAB)
442
443 #define BATCHREFILL_LIMIT       16
444 /*
445  * Optimization question: fewer reaps means less probability for unnessary
446  * cpucache drain/refill cycles.
447  *
448  * OTOH the cpuarrays can contain lots of objects,
449  * which could lock up otherwise freeable slabs.
450  */
451 #define REAPTIMEOUT_CPUC        (2*HZ)
452 #define REAPTIMEOUT_LIST3       (4*HZ)
453
454 #if STATS
455 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active++)
456 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     ((x)->num_active--)
457 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    ((x)->num_allocations++)
458 #define STATS_INC_GROWN(x)      ((x)->grown++)
459 #define STATS_INC_REAPED(x)     ((x)->reaped++)
460 #define STATS_SET_HIGH(x)                                               \
461         do {                                                            \
462                 if ((x)->num_active > (x)->high_mark)                   \
463                         (x)->high_mark = (x)->num_active;               \
464         } while (0)
465 #define STATS_INC_ERR(x)        ((x)->errors++)
466 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) ((x)->node_allocs++)
467 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  ((x)->node_frees++)
468 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i)                                        \
469         do {                                                            \
470                 if ((x)->max_freeable < i)                              \
471                         (x)->max_freeable = i;                          \
472         } while (0)
473 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   atomic_inc(&(x)->allochit)
474 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  atomic_inc(&(x)->allocmiss)
475 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    atomic_inc(&(x)->freehit)
476 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   atomic_inc(&(x)->freemiss)
477 #else
478 #define STATS_INC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
479 #define STATS_DEC_ACTIVE(x)     do { } while (0)
480 #define STATS_INC_ALLOCED(x)    do { } while (0)
481 #define STATS_INC_GROWN(x)      do { } while (0)
482 #define STATS_INC_REAPED(x)     do { } while (0)
483 #define STATS_SET_HIGH(x)       do { } while (0)
484 #define STATS_INC_ERR(x)        do { } while (0)
485 #define STATS_INC_NODEALLOCS(x) do { } while (0)
486 #define STATS_INC_NODEFREES(x)  do { } while (0)
487 #define STATS_SET_FREEABLE(x, i) do { } while (0)
488 #define STATS_INC_ALLOCHIT(x)   do { } while (0)
489 #define STATS_INC_ALLOCMISS(x)  do { } while (0)
490 #define STATS_INC_FREEHIT(x)    do { } while (0)
491 #define STATS_INC_FREEMISS(x)   do { } while (0)
492 #endif
493
494 #if DEBUG
495 /*
496  * Magic nums for obj red zoning.
497  * Placed in the first word before and the first word after an obj.
498  */
499 #define RED_INACTIVE    0x5A2CF071UL    /* when obj is inactive */
500 #define RED_ACTIVE      0x170FC2A5UL    /* when obj is active */
501
502 /* ...and for poisoning */
503 #define POISON_INUSE    0x5a    /* for use-uninitialised poisoning */
504 #define POISON_FREE     0x6b    /* for use-after-free poisoning */
505 #define POISON_END      0xa5    /* end-byte of poisoning */
506
507 /*
508  * memory layout of objects:
509  * 0            : objp
510  * 0 .. cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD - 1: padding. This ensures that
511  *              the end of an object is aligned with the end of the real
512  *              allocation. Catches writes behind the end of the allocation.
513  * cachep->obj_offset - BYTES_PER_WORD .. cachep->obj_offset - 1:
514  *              redzone word.
515  * cachep->obj_offset: The real object.
516  * cachep->buffer_size - 2* BYTES_PER_WORD: redzone word [BYTES_PER_WORD long]
517  * cachep->buffer_size - 1* BYTES_PER_WORD: last caller address
518  *                                      [BYTES_PER_WORD long]
519  */
520 static int obj_offset(struct kmem_cache *cachep)
521 {
522         return cachep->obj_offset;
523 }
524
525 static int obj_size(struct kmem_cache *cachep)
526 {
527         return cachep->obj_size;
528 }
529
530 static unsigned long *dbg_redzone1(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
531 {
532         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
533         return (unsigned long*) (objp+obj_offset(cachep)-BYTES_PER_WORD);
534 }
535
536 static unsigned long *dbg_redzone2(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
537 {
538         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE));
539         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
540                 return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size -
541                                          2 * BYTES_PER_WORD);
542         return (unsigned long *)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
543 }
544
545 static void **dbg_userword(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
546 {
547         BUG_ON(!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER));
548         return (void **)(objp + cachep->buffer_size - BYTES_PER_WORD);
549 }
550
551 #else
552
553 #define obj_offset(x)                   0
554 #define obj_size(cachep)                (cachep->buffer_size)
555 #define dbg_redzone1(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
556 #define dbg_redzone2(cachep, objp)      ({BUG(); (unsigned long *)NULL;})
557 #define dbg_userword(cachep, objp)      ({BUG(); (void **)NULL;})
558
559 #endif
560
561 /*
562  * Maximum size of an obj (in 2^order pages) and absolute limit for the gfp
563  * order.
564  */
565 #if defined(CONFIG_LARGE_ALLOCS)
566 #define MAX_OBJ_ORDER   13      /* up to 32Mb */
567 #define MAX_GFP_ORDER   13      /* up to 32Mb */
568 #elif defined(CONFIG_MMU)
569 #define MAX_OBJ_ORDER   5       /* 32 pages */
570 #define MAX_GFP_ORDER   5       /* 32 pages */
571 #else
572 #define MAX_OBJ_ORDER   8       /* up to 1Mb */
573 #define MAX_GFP_ORDER   8       /* up to 1Mb */
574 #endif
575
576 /*
577  * Do not go above this order unless 0 objects fit into the slab.
578  */
579 #define BREAK_GFP_ORDER_HI      1
580 #define BREAK_GFP_ORDER_LO      0
581 static int slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_LO;
582
583 /*
584  * Functions for storing/retrieving the cachep and or slab from the page
585  * allocator.  These are used to find the slab an obj belongs to.  With kfree(),
586  * these are used to find the cache which an obj belongs to.
587  */
588 static inline void page_set_cache(struct page *page, struct kmem_cache *cache)
589 {
590         page->lru.next = (struct list_head *)cache;
591 }
592
593 static inline struct kmem_cache *page_get_cache(struct page *page)
594 {
595         if (unlikely(PageCompound(page)))
596                 page = (struct page *)page_private(page);
597         return (struct kmem_cache *)page->lru.next;
598 }
599
600 static inline void page_set_slab(struct page *page, struct slab *slab)
601 {
602         page->lru.prev = (struct list_head *)slab;
603 }
604
605 static inline struct slab *page_get_slab(struct page *page)
606 {
607         if (unlikely(PageCompound(page)))
608                 page = (struct page *)page_private(page);
609         return (struct slab *)page->lru.prev;
610 }
611
612 static inline struct kmem_cache *virt_to_cache(const void *obj)
613 {
614         struct page *page = virt_to_page(obj);
615         return page_get_cache(page);
616 }
617
618 static inline struct slab *virt_to_slab(const void *obj)
619 {
620         struct page *page = virt_to_page(obj);
621         return page_get_slab(page);
622 }
623
624 static inline void *index_to_obj(struct kmem_cache *cache, struct slab *slab,
625                                  unsigned int idx)
626 {
627         return slab->s_mem + cache->buffer_size * idx;
628 }
629
630 static inline unsigned int obj_to_index(struct kmem_cache *cache,
631                                         struct slab *slab, void *obj)
632 {
633         return (unsigned)(obj - slab->s_mem) / cache->buffer_size;
634 }
635
636 /*
637  * These are the default caches for kmalloc. Custom caches can have other sizes.
638  */
639 struct cache_sizes malloc_sizes[] = {
640 #define CACHE(x) { .cs_size = (x) },
641 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
642         CACHE(ULONG_MAX)
643 #undef CACHE
644 };
645 EXPORT_SYMBOL(malloc_sizes);
646
647 /* Must match cache_sizes above. Out of line to keep cache footprint low. */
648 struct cache_names {
649         char *name;
650         char *name_dma;
651 };
652
653 static struct cache_names __initdata cache_names[] = {
654 #define CACHE(x) { .name = "size-" #x, .name_dma = "size-" #x "(DMA)" },
655 #include <linux/kmalloc_sizes.h>
656         {NULL,}
657 #undef CACHE
658 };
659
660 static struct arraycache_init initarray_cache __initdata =
661     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
662 static struct arraycache_init initarray_generic =
663     { {0, BOOT_CPUCACHE_ENTRIES, 1, 0} };
664
665 /* internal cache of cache description objs */
666 static struct kmem_cache cache_cache = {
667         .batchcount = 1,
668         .limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES,
669         .shared = 1,
670         .buffer_size = sizeof(struct kmem_cache),
671         .name = "kmem_cache",
672 #if DEBUG
673         .obj_size = sizeof(struct kmem_cache),
674 #endif
675 };
676
677 /* Guard access to the cache-chain. */
678 static DEFINE_MUTEX(cache_chain_mutex);
679 static struct list_head cache_chain;
680
681 /*
682  * vm_enough_memory() looks at this to determine how many slab-allocated pages
683  * are possibly freeable under pressure
684  *
685  * SLAB_RECLAIM_ACCOUNT turns this on per-slab
686  */
687 atomic_t slab_reclaim_pages;
688
689 /*
690  * chicken and egg problem: delay the per-cpu array allocation
691  * until the general caches are up.
692  */
693 static enum {
694         NONE,
695         PARTIAL_AC,
696         PARTIAL_L3,
697         FULL
698 } g_cpucache_up;
699
700 static DEFINE_PER_CPU(struct work_struct, reap_work);
701
702 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int len,
703                         int node);
704 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep);
705 static void cache_reap(void *unused);
706 static int __node_shrink(struct kmem_cache *cachep, int node);
707
708 static inline struct array_cache *cpu_cache_get(struct kmem_cache *cachep)
709 {
710         return cachep->array[smp_processor_id()];
711 }
712
713 static inline struct kmem_cache *__find_general_cachep(size_t size,
714                                                         gfp_t gfpflags)
715 {
716         struct cache_sizes *csizep = malloc_sizes;
717
718 #if DEBUG
719         /* This happens if someone tries to call
720          * kmem_cache_create(), or __kmalloc(), before
721          * the generic caches are initialized.
722          */
723         BUG_ON(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep == NULL);
724 #endif
725         while (size > csizep->cs_size)
726                 csizep++;
727
728         /*
729          * Really subtle: The last entry with cs->cs_size==ULONG_MAX
730          * has cs_{dma,}cachep==NULL. Thus no special case
731          * for large kmalloc calls required.
732          */
733         if (unlikely(gfpflags & GFP_DMA))
734                 return csizep->cs_dmacachep;
735         return csizep->cs_cachep;
736 }
737
738 struct kmem_cache *kmem_find_general_cachep(size_t size, gfp_t gfpflags)
739 {
740         return __find_general_cachep(size, gfpflags);
741 }
742 EXPORT_SYMBOL(kmem_find_general_cachep);
743
744 static size_t slab_mgmt_size(size_t nr_objs, size_t align)
745 {
746         return ALIGN(sizeof(struct slab)+nr_objs*sizeof(kmem_bufctl_t), align);
747 }
748
749 /*
750  * Calculate the number of objects and left-over bytes for a given buffer size.
751  */
752 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size,
753                            size_t align, int flags, size_t *left_over,
754                            unsigned int *num)
755 {
756         int nr_objs;
757         size_t mgmt_size;
758         size_t slab_size = PAGE_SIZE << gfporder;
759
760         /*
761          * The slab management structure can be either off the slab or
762          * on it. For the latter case, the memory allocated for a
763          * slab is used for:
764          *
765          * - The struct slab
766          * - One kmem_bufctl_t for each object
767          * - Padding to respect alignment of @align
768          * - @buffer_size bytes for each object
769          *
770          * If the slab management structure is off the slab, then the
771          * alignment will already be calculated into the size. Because
772          * the slabs are all pages aligned, the objects will be at the
773          * correct alignment when allocated.
774          */
775         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
776                 mgmt_size = 0;
777                 nr_objs = slab_size / buffer_size;
778
779                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
780                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
781         } else {
782                 /*
783                  * Ignore padding for the initial guess. The padding
784                  * is at most @align-1 bytes, and @buffer_size is at
785                  * least @align. In the worst case, this result will
786                  * be one greater than the number of objects that fit
787                  * into the memory allocation when taking the padding
788                  * into account.
789                  */
790                 nr_objs = (slab_size - sizeof(struct slab)) /
791                           (buffer_size + sizeof(kmem_bufctl_t));
792
793                 /*
794                  * This calculated number will be either the right
795                  * amount, or one greater than what we want.
796                  */
797                 if (slab_mgmt_size(nr_objs, align) + nr_objs*buffer_size
798                        > slab_size)
799                         nr_objs--;
800
801                 if (nr_objs > SLAB_LIMIT)
802                         nr_objs = SLAB_LIMIT;
803
804                 mgmt_size = slab_mgmt_size(nr_objs, align);
805         }
806         *num = nr_objs;
807         *left_over = slab_size - nr_objs*buffer_size - mgmt_size;
808 }
809
810 #define slab_error(cachep, msg) __slab_error(__FUNCTION__, cachep, msg)
811
812 static void __slab_error(const char *function, struct kmem_cache *cachep,
813                         char *msg)
814 {
815         printk(KERN_ERR "slab error in %s(): cache `%s': %s\n",
816                function, cachep->name, msg);
817         dump_stack();
818 }
819
820 #ifdef CONFIG_NUMA
821 /*
822  * Special reaping functions for NUMA systems called from cache_reap().
823  * These take care of doing round robin flushing of alien caches (containing
824  * objects freed on different nodes from which they were allocated) and the
825  * flushing of remote pcps by calling drain_node_pages.
826  */
827 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, reap_node);
828
829 static void init_reap_node(int cpu)
830 {
831         int node;
832
833         node = next_node(cpu_to_node(cpu), node_online_map);
834         if (node == MAX_NUMNODES)
835                 node = first_node(node_online_map);
836
837         __get_cpu_var(reap_node) = node;
838 }
839
840 static void next_reap_node(void)
841 {
842         int node = __get_cpu_var(reap_node);
843
844         /*
845          * Also drain per cpu pages on remote zones
846          */
847         if (node != numa_node_id())
848                 drain_node_pages(node);
849
850         node = next_node(node, node_online_map);
851         if (unlikely(node >= MAX_NUMNODES))
852                 node = first_node(node_online_map);
853         __get_cpu_var(reap_node) = node;
854 }
855
856 #else
857 #define init_reap_node(cpu) do { } while (0)
858 #define next_reap_node(void) do { } while (0)
859 #endif
860
861 /*
862  * Initiate the reap timer running on the target CPU.  We run at around 1 to 2Hz
863  * via the workqueue/eventd.
864  * Add the CPU number into the expiration time to minimize the possibility of
865  * the CPUs getting into lockstep and contending for the global cache chain
866  * lock.
867  */
868 static void __devinit start_cpu_timer(int cpu)
869 {
870         struct work_struct *reap_work = &per_cpu(reap_work, cpu);
871
872         /*
873          * When this gets called from do_initcalls via cpucache_init(),
874          * init_workqueues() has already run, so keventd will be setup
875          * at that time.
876          */
877         if (keventd_up() && reap_work->func == NULL) {
878                 init_reap_node(cpu);
879                 INIT_WORK(reap_work, cache_reap, NULL);
880                 schedule_delayed_work_on(cpu, reap_work, HZ + 3 * cpu);
881         }
882 }
883
884 static struct array_cache *alloc_arraycache(int node, int entries,
885                                             int batchcount)
886 {
887         int memsize = sizeof(void *) * entries + sizeof(struct array_cache);
888         struct array_cache *nc = NULL;
889
890         nc = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
891         if (nc) {
892                 nc->avail = 0;
893                 nc->limit = entries;
894                 nc->batchcount = batchcount;
895                 nc->touched = 0;
896                 spin_lock_init(&nc->lock);
897         }
898         return nc;
899 }
900
901 /*
902  * Transfer objects in one arraycache to another.
903  * Locking must be handled by the caller.
904  *
905  * Return the number of entries transferred.
906  */
907 static int transfer_objects(struct array_cache *to,
908                 struct array_cache *from, unsigned int max)
909 {
910         /* Figure out how many entries to transfer */
911         int nr = min(min(from->avail, max), to->limit - to->avail);
912
913         if (!nr)
914                 return 0;
915
916         memcpy(to->entry + to->avail, from->entry + from->avail -nr,
917                         sizeof(void *) *nr);
918
919         from->avail -= nr;
920         to->avail += nr;
921         to->touched = 1;
922         return nr;
923 }
924
925 #ifdef CONFIG_NUMA
926 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *, gfp_t, int);
927 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *, gfp_t);
928
929 static struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
930 {
931         struct array_cache **ac_ptr;
932         int memsize = sizeof(void *) * MAX_NUMNODES;
933         int i;
934
935         if (limit > 1)
936                 limit = 12;
937         ac_ptr = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
938         if (ac_ptr) {
939                 for_each_node(i) {
940                         if (i == node || !node_online(i)) {
941                                 ac_ptr[i] = NULL;
942                                 continue;
943                         }
944                         ac_ptr[i] = alloc_arraycache(node, limit, 0xbaadf00d);
945                         if (!ac_ptr[i]) {
946                                 for (i--; i <= 0; i--)
947                                         kfree(ac_ptr[i]);
948                                 kfree(ac_ptr);
949                                 return NULL;
950                         }
951                 }
952         }
953         return ac_ptr;
954 }
955
956 static void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
957 {
958         int i;
959
960         if (!ac_ptr)
961                 return;
962         for_each_node(i)
963             kfree(ac_ptr[i]);
964         kfree(ac_ptr);
965 }
966
967 static void __drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
968                                 struct array_cache *ac, int node)
969 {
970         struct kmem_list3 *rl3 = cachep->nodelists[node];
971
972         if (ac->avail) {
973                 spin_lock(&rl3->list_lock);
974                 free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
975                 ac->avail = 0;
976                 spin_unlock(&rl3->list_lock);
977         }
978 }
979
980 /*
981  * Called from cache_reap() to regularly drain alien caches round robin.
982  */
983 static void reap_alien(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3)
984 {
985         int node = __get_cpu_var(reap_node);
986
987         if (l3->alien) {
988                 struct array_cache *ac = l3->alien[node];
989                 if (ac && ac->avail) {
990                         spin_lock_irq(&ac->lock);
991                         __drain_alien_cache(cachep, ac, node);
992                         spin_unlock_irq(&ac->lock);
993                 }
994         }
995 }
996
997 static void drain_alien_cache(struct kmem_cache *cachep,
998                                 struct array_cache **alien)
999 {
1000         int i = 0;
1001         struct array_cache *ac;
1002         unsigned long flags;
1003
1004         for_each_online_node(i) {
1005                 ac = alien[i];
1006                 if (ac) {
1007                         spin_lock_irqsave(&ac->lock, flags);
1008                         __drain_alien_cache(cachep, ac, i);
1009                         spin_unlock_irqrestore(&ac->lock, flags);
1010                 }
1011         }
1012 }
1013 #else
1014
1015 #define drain_alien_cache(cachep, alien) do { } while (0)
1016 #define reap_alien(cachep, l3) do { } while (0)
1017
1018 static inline struct array_cache **alloc_alien_cache(int node, int limit)
1019 {
1020         return (struct array_cache **) 0x01020304ul;
1021 }
1022
1023 static inline void free_alien_cache(struct array_cache **ac_ptr)
1024 {
1025 }
1026
1027 #endif
1028
1029 static int __devinit cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
1030                                     unsigned long action, void *hcpu)
1031 {
1032         long cpu = (long)hcpu;
1033         struct kmem_cache *cachep;
1034         struct kmem_list3 *l3 = NULL;
1035         int node = cpu_to_node(cpu);
1036         int memsize = sizeof(struct kmem_list3);
1037
1038         switch (action) {
1039         case CPU_UP_PREPARE:
1040                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1041                 /*
1042                  * We need to do this right in the beginning since
1043                  * alloc_arraycache's are going to use this list.
1044                  * kmalloc_node allows us to add the slab to the right
1045                  * kmem_list3 and not this cpu's kmem_list3
1046                  */
1047
1048                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1049                         /*
1050                          * Set up the size64 kmemlist for cpu before we can
1051                          * begin anything. Make sure some other cpu on this
1052                          * node has not already allocated this
1053                          */
1054                         if (!cachep->nodelists[node]) {
1055                                 l3 = kmalloc_node(memsize, GFP_KERNEL, node);
1056                                 if (!l3)
1057                                         goto bad;
1058                                 kmem_list3_init(l3);
1059                                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1060                                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1061
1062                                 /*
1063                                  * The l3s don't come and go as CPUs come and
1064                                  * go.  cache_chain_mutex is sufficient
1065                                  * protection here.
1066                                  */
1067                                 cachep->nodelists[node] = l3;
1068                         }
1069
1070                         spin_lock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1071                         cachep->nodelists[node]->free_limit =
1072                                 (1 + nr_cpus_node(node)) *
1073                                 cachep->batchcount + cachep->num;
1074                         spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
1075                 }
1076
1077                 /*
1078                  * Now we can go ahead with allocating the shared arrays and
1079                  * array caches
1080                  */
1081                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1082                         struct array_cache *nc;
1083                         struct array_cache *shared;
1084                         struct array_cache **alien;
1085
1086                         nc = alloc_arraycache(node, cachep->limit,
1087                                                 cachep->batchcount);
1088                         if (!nc)
1089                                 goto bad;
1090                         shared = alloc_arraycache(node,
1091                                         cachep->shared * cachep->batchcount,
1092                                         0xbaadf00d);
1093                         if (!shared)
1094                                 goto bad;
1095
1096                         alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
1097                         if (!alien)
1098                                 goto bad;
1099                         cachep->array[cpu] = nc;
1100                         l3 = cachep->nodelists[node];
1101                         BUG_ON(!l3);
1102
1103                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1104                         if (!l3->shared) {
1105                                 /*
1106                                  * We are serialised from CPU_DEAD or
1107                                  * CPU_UP_CANCELLED by the cpucontrol lock
1108                                  */
1109                                 l3->shared = shared;
1110                                 shared = NULL;
1111                         }
1112 #ifdef CONFIG_NUMA
1113                         if (!l3->alien) {
1114                                 l3->alien = alien;
1115                                 alien = NULL;
1116                         }
1117 #endif
1118                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1119                         kfree(shared);
1120                         free_alien_cache(alien);
1121                 }
1122                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1123                 break;
1124         case CPU_ONLINE:
1125                 start_cpu_timer(cpu);
1126                 break;
1127 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1128         case CPU_DEAD:
1129                 /*
1130                  * Even if all the cpus of a node are down, we don't free the
1131                  * kmem_list3 of any cache. This to avoid a race between
1132                  * cpu_down, and a kmalloc allocation from another cpu for
1133                  * memory from the node of the cpu going down.  The list3
1134                  * structure is usually allocated from kmem_cache_create() and
1135                  * gets destroyed at kmem_cache_destroy().
1136                  */
1137                 /* fall thru */
1138         case CPU_UP_CANCELED:
1139                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1140                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1141                         struct array_cache *nc;
1142                         struct array_cache *shared;
1143                         struct array_cache **alien;
1144                         cpumask_t mask;
1145
1146                         mask = node_to_cpumask(node);
1147                         /* cpu is dead; no one can alloc from it. */
1148                         nc = cachep->array[cpu];
1149                         cachep->array[cpu] = NULL;
1150                         l3 = cachep->nodelists[node];
1151
1152                         if (!l3)
1153                                 goto free_array_cache;
1154
1155                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1156
1157                         /* Free limit for this kmem_list3 */
1158                         l3->free_limit -= cachep->batchcount;
1159                         if (nc)
1160                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
1161
1162                         if (!cpus_empty(mask)) {
1163                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1164                                 goto free_array_cache;
1165                         }
1166
1167                         shared = l3->shared;
1168                         if (shared) {
1169                                 free_block(cachep, l3->shared->entry,
1170                                            l3->shared->avail, node);
1171                                 l3->shared = NULL;
1172                         }
1173
1174                         alien = l3->alien;
1175                         l3->alien = NULL;
1176
1177                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1178
1179                         kfree(shared);
1180                         if (alien) {
1181                                 drain_alien_cache(cachep, alien);
1182                                 free_alien_cache(alien);
1183                         }
1184 free_array_cache:
1185                         kfree(nc);
1186                 }
1187                 /*
1188                  * In the previous loop, all the objects were freed to
1189                  * the respective cache's slabs,  now we can go ahead and
1190                  * shrink each nodelist to its limit.
1191                  */
1192                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next) {
1193                         l3 = cachep->nodelists[node];
1194                         if (!l3)
1195                                 continue;
1196                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
1197                         /* free slabs belonging to this node */
1198                         __node_shrink(cachep, node);
1199                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
1200                 }
1201                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1202                 break;
1203 #endif
1204         }
1205         return NOTIFY_OK;
1206 bad:
1207         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1208         return NOTIFY_BAD;
1209 }
1210
1211 static struct notifier_block cpucache_notifier = { &cpuup_callback, NULL, 0 };
1212
1213 /*
1214  * swap the static kmem_list3 with kmalloced memory
1215  */
1216 static void init_list(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *list,
1217                         int nodeid)
1218 {
1219         struct kmem_list3 *ptr;
1220
1221         BUG_ON(cachep->nodelists[nodeid] != list);
1222         ptr = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, nodeid);
1223         BUG_ON(!ptr);
1224
1225         local_irq_disable();
1226         memcpy(ptr, list, sizeof(struct kmem_list3));
1227         MAKE_ALL_LISTS(cachep, ptr, nodeid);
1228         cachep->nodelists[nodeid] = ptr;
1229         local_irq_enable();
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Initialisation.  Called after the page allocator have been initialised and
1234  * before smp_init().
1235  */
1236 void __init kmem_cache_init(void)
1237 {
1238         size_t left_over;
1239         struct cache_sizes *sizes;
1240         struct cache_names *names;
1241         int i;
1242         int order;
1243
1244         for (i = 0; i < NUM_INIT_LISTS; i++) {
1245                 kmem_list3_init(&initkmem_list3[i]);
1246                 if (i < MAX_NUMNODES)
1247                         cache_cache.nodelists[i] = NULL;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Fragmentation resistance on low memory - only use bigger
1252          * page orders on machines with more than 32MB of memory.
1253          */
1254         if (num_physpages > (32 << 20) >> PAGE_SHIFT)
1255                 slab_break_gfp_order = BREAK_GFP_ORDER_HI;
1256
1257         /* Bootstrap is tricky, because several objects are allocated
1258          * from caches that do not exist yet:
1259          * 1) initialize the cache_cache cache: it contains the struct
1260          *    kmem_cache structures of all caches, except cache_cache itself:
1261          *    cache_cache is statically allocated.
1262          *    Initially an __init data area is used for the head array and the
1263          *    kmem_list3 structures, it's replaced with a kmalloc allocated
1264          *    array at the end of the bootstrap.
1265          * 2) Create the first kmalloc cache.
1266          *    The struct kmem_cache for the new cache is allocated normally.
1267          *    An __init data area is used for the head array.
1268          * 3) Create the remaining kmalloc caches, with minimally sized
1269          *    head arrays.
1270          * 4) Replace the __init data head arrays for cache_cache and the first
1271          *    kmalloc cache with kmalloc allocated arrays.
1272          * 5) Replace the __init data for kmem_list3 for cache_cache and
1273          *    the other cache's with kmalloc allocated memory.
1274          * 6) Resize the head arrays of the kmalloc caches to their final sizes.
1275          */
1276
1277         /* 1) create the cache_cache */
1278         INIT_LIST_HEAD(&cache_chain);
1279         list_add(&cache_cache.next, &cache_chain);
1280         cache_cache.colour_off = cache_line_size();
1281         cache_cache.array[smp_processor_id()] = &initarray_cache.cache;
1282         cache_cache.nodelists[numa_node_id()] = &initkmem_list3[CACHE_CACHE];
1283
1284         cache_cache.buffer_size = ALIGN(cache_cache.buffer_size,
1285                                         cache_line_size());
1286
1287         for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1288                 cache_estimate(order, cache_cache.buffer_size,
1289                         cache_line_size(), 0, &left_over, &cache_cache.num);
1290                 if (cache_cache.num)
1291                         break;
1292         }
1293         if (!cache_cache.num)
1294                 BUG();
1295         cache_cache.gfporder = order;
1296         cache_cache.colour = left_over / cache_cache.colour_off;
1297         cache_cache.slab_size = ALIGN(cache_cache.num * sizeof(kmem_bufctl_t) +
1298                                       sizeof(struct slab), cache_line_size());
1299
1300         /* 2+3) create the kmalloc caches */
1301         sizes = malloc_sizes;
1302         names = cache_names;
1303
1304         /*
1305          * Initialize the caches that provide memory for the array cache and the
1306          * kmem_list3 structures first.  Without this, further allocations will
1307          * bug.
1308          */
1309
1310         sizes[INDEX_AC].cs_cachep = kmem_cache_create(names[INDEX_AC].name,
1311                                         sizes[INDEX_AC].cs_size,
1312                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1313                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1314                                         NULL, NULL);
1315
1316         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1317                 sizes[INDEX_L3].cs_cachep =
1318                         kmem_cache_create(names[INDEX_L3].name,
1319                                 sizes[INDEX_L3].cs_size,
1320                                 ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1321                                 ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1322                                 NULL, NULL);
1323         }
1324
1325         while (sizes->cs_size != ULONG_MAX) {
1326                 /*
1327                  * For performance, all the general caches are L1 aligned.
1328                  * This should be particularly beneficial on SMP boxes, as it
1329                  * eliminates "false sharing".
1330                  * Note for systems short on memory removing the alignment will
1331                  * allow tighter packing of the smaller caches.
1332                  */
1333                 if (!sizes->cs_cachep) {
1334                         sizes->cs_cachep = kmem_cache_create(names->name,
1335                                         sizes->cs_size,
1336                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1337                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_PANIC,
1338                                         NULL, NULL);
1339                 }
1340
1341                 /* Inc off-slab bufctl limit until the ceiling is hit. */
1342                 if (!(OFF_SLAB(sizes->cs_cachep))) {
1343                         offslab_limit = sizes->cs_size - sizeof(struct slab);
1344                         offslab_limit /= sizeof(kmem_bufctl_t);
1345                 }
1346
1347                 sizes->cs_dmacachep = kmem_cache_create(names->name_dma,
1348                                         sizes->cs_size,
1349                                         ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
1350                                         ARCH_KMALLOC_FLAGS|SLAB_CACHE_DMA|
1351                                                 SLAB_PANIC,
1352                                         NULL, NULL);
1353                 sizes++;
1354                 names++;
1355         }
1356         /* 4) Replace the bootstrap head arrays */
1357         {
1358                 void *ptr;
1359
1360                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1361
1362                 local_irq_disable();
1363                 BUG_ON(cpu_cache_get(&cache_cache) != &initarray_cache.cache);
1364                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(&cache_cache),
1365                        sizeof(struct arraycache_init));
1366                 cache_cache.array[smp_processor_id()] = ptr;
1367                 local_irq_enable();
1368
1369                 ptr = kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1370
1371                 local_irq_disable();
1372                 BUG_ON(cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep)
1373                        != &initarray_generic.cache);
1374                 memcpy(ptr, cpu_cache_get(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep),
1375                        sizeof(struct arraycache_init));
1376                 malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep->array[smp_processor_id()] =
1377                     ptr;
1378                 local_irq_enable();
1379         }
1380         /* 5) Replace the bootstrap kmem_list3's */
1381         {
1382                 int node;
1383                 /* Replace the static kmem_list3 structures for the boot cpu */
1384                 init_list(&cache_cache, &initkmem_list3[CACHE_CACHE],
1385                           numa_node_id());
1386
1387                 for_each_online_node(node) {
1388                         init_list(malloc_sizes[INDEX_AC].cs_cachep,
1389                                   &initkmem_list3[SIZE_AC + node], node);
1390
1391                         if (INDEX_AC != INDEX_L3) {
1392                                 init_list(malloc_sizes[INDEX_L3].cs_cachep,
1393                                           &initkmem_list3[SIZE_L3 + node],
1394                                           node);
1395                         }
1396                 }
1397         }
1398
1399         /* 6) resize the head arrays to their final sizes */
1400         {
1401                 struct kmem_cache *cachep;
1402                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1403                 list_for_each_entry(cachep, &cache_chain, next)
1404                         enable_cpucache(cachep);
1405                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
1406         }
1407
1408         /* Done! */
1409         g_cpucache_up = FULL;
1410
1411         /*
1412          * Register a cpu startup notifier callback that initializes
1413          * cpu_cache_get for all new cpus
1414          */
1415         register_cpu_notifier(&cpucache_notifier);
1416
1417         /*
1418          * The reap timers are started later, with a module init call: That part
1419          * of the kernel is not yet operational.
1420          */
1421 }
1422
1423 static int __init cpucache_init(void)
1424 {
1425         int cpu;
1426
1427         /*
1428          * Register the timers that return unneeded pages to the page allocator
1429          */
1430         for_each_online_cpu(cpu)
1431                 start_cpu_timer(cpu);
1432         return 0;
1433 }
1434 __initcall(cpucache_init);
1435
1436 /*
1437  * Interface to system's page allocator. No need to hold the cache-lock.
1438  *
1439  * If we requested dmaable memory, we will get it. Even if we
1440  * did not request dmaable memory, we might get it, but that
1441  * would be relatively rare and ignorable.
1442  */
1443 static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
1444 {
1445         struct page *page;
1446         void *addr;
1447         int i;
1448
1449         flags |= cachep->gfpflags;
1450         page = alloc_pages_node(nodeid, flags, cachep->gfporder);
1451         if (!page)
1452                 return NULL;
1453         addr = page_address(page);
1454
1455         i = (1 << cachep->gfporder);
1456         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1457                 atomic_add(i, &slab_reclaim_pages);
1458         add_page_state(nr_slab, i);
1459         while (i--) {
1460                 __SetPageSlab(page);
1461                 page++;
1462         }
1463         return addr;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Interface to system's page release.
1468  */
1469 static void kmem_freepages(struct kmem_cache *cachep, void *addr)
1470 {
1471         unsigned long i = (1 << cachep->gfporder);
1472         struct page *page = virt_to_page(addr);
1473         const unsigned long nr_freed = i;
1474
1475         while (i--) {
1476                 BUG_ON(!PageSlab(page));
1477                 __ClearPageSlab(page);
1478                 page++;
1479         }
1480         sub_page_state(nr_slab, nr_freed);
1481         if (current->reclaim_state)
1482                 current->reclaim_state->reclaimed_slab += nr_freed;
1483         free_pages((unsigned long)addr, cachep->gfporder);
1484         if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1485                 atomic_sub(1 << cachep->gfporder, &slab_reclaim_pages);
1486 }
1487
1488 static void kmem_rcu_free(struct rcu_head *head)
1489 {
1490         struct slab_rcu *slab_rcu = (struct slab_rcu *)head;
1491         struct kmem_cache *cachep = slab_rcu->cachep;
1492
1493         kmem_freepages(cachep, slab_rcu->addr);
1494         if (OFF_SLAB(cachep))
1495                 kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slab_rcu);
1496 }
1497
1498 #if DEBUG
1499
1500 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1501 static void store_stackinfo(struct kmem_cache *cachep, unsigned long *addr,
1502                             unsigned long caller)
1503 {
1504         int size = obj_size(cachep);
1505
1506         addr = (unsigned long *)&((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1507
1508         if (size < 5 * sizeof(unsigned long))
1509                 return;
1510
1511         *addr++ = 0x12345678;
1512         *addr++ = caller;
1513         *addr++ = smp_processor_id();
1514         size -= 3 * sizeof(unsigned long);
1515         {
1516                 unsigned long *sptr = &caller;
1517                 unsigned long svalue;
1518
1519                 while (!kstack_end(sptr)) {
1520                         svalue = *sptr++;
1521                         if (kernel_text_address(svalue)) {
1522                                 *addr++ = svalue;
1523                                 size -= sizeof(unsigned long);
1524                                 if (size <= sizeof(unsigned long))
1525                                         break;
1526                         }
1527                 }
1528
1529         }
1530         *addr++ = 0x87654321;
1531 }
1532 #endif
1533
1534 static void poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *addr, unsigned char val)
1535 {
1536         int size = obj_size(cachep);
1537         addr = &((char *)addr)[obj_offset(cachep)];
1538
1539         memset(addr, val, size);
1540         *(unsigned char *)(addr + size - 1) = POISON_END;
1541 }
1542
1543 static void dump_line(char *data, int offset, int limit)
1544 {
1545         int i;
1546         printk(KERN_ERR "%03x:", offset);
1547         for (i = 0; i < limit; i++)
1548                 printk(" %02x", (unsigned char)data[offset + i]);
1549         printk("\n");
1550 }
1551 #endif
1552
1553 #if DEBUG
1554
1555 static void print_objinfo(struct kmem_cache *cachep, void *objp, int lines)
1556 {
1557         int i, size;
1558         char *realobj;
1559
1560         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1561                 printk(KERN_ERR "Redzone: 0x%lx/0x%lx.\n",
1562                         *dbg_redzone1(cachep, objp),
1563                         *dbg_redzone2(cachep, objp));
1564         }
1565
1566         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER) {
1567                 printk(KERN_ERR "Last user: [<%p>]",
1568                         *dbg_userword(cachep, objp));
1569                 print_symbol("(%s)",
1570                                 (unsigned long)*dbg_userword(cachep, objp));
1571                 printk("\n");
1572         }
1573         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1574         size = obj_size(cachep);
1575         for (i = 0; i < size && lines; i += 16, lines--) {
1576                 int limit;
1577                 limit = 16;
1578                 if (i + limit > size)
1579                         limit = size - i;
1580                 dump_line(realobj, i, limit);
1581         }
1582 }
1583
1584 static void check_poison_obj(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
1585 {
1586         char *realobj;
1587         int size, i;
1588         int lines = 0;
1589
1590         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1591         size = obj_size(cachep);
1592
1593         for (i = 0; i < size; i++) {
1594                 char exp = POISON_FREE;
1595                 if (i == size - 1)
1596                         exp = POISON_END;
1597                 if (realobj[i] != exp) {
1598                         int limit;
1599                         /* Mismatch ! */
1600                         /* Print header */
1601                         if (lines == 0) {
1602                                 printk(KERN_ERR
1603                                         "Slab corruption: start=%p, len=%d\n",
1604                                         realobj, size);
1605                                 print_objinfo(cachep, objp, 0);
1606                         }
1607                         /* Hexdump the affected line */
1608                         i = (i / 16) * 16;
1609                         limit = 16;
1610                         if (i + limit > size)
1611                                 limit = size - i;
1612                         dump_line(realobj, i, limit);
1613                         i += 16;
1614                         lines++;
1615                         /* Limit to 5 lines */
1616                         if (lines > 5)
1617                                 break;
1618                 }
1619         }
1620         if (lines != 0) {
1621                 /* Print some data about the neighboring objects, if they
1622                  * exist:
1623                  */
1624                 struct slab *slabp = virt_to_slab(objp);
1625                 unsigned int objnr;
1626
1627                 objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
1628                 if (objnr) {
1629                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr - 1);
1630                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1631                         printk(KERN_ERR "Prev obj: start=%p, len=%d\n",
1632                                realobj, size);
1633                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1634                 }
1635                 if (objnr + 1 < cachep->num) {
1636                         objp = index_to_obj(cachep, slabp, objnr + 1);
1637                         realobj = (char *)objp + obj_offset(cachep);
1638                         printk(KERN_ERR "Next obj: start=%p, len=%d\n",
1639                                realobj, size);
1640                         print_objinfo(cachep, objp, 2);
1641                 }
1642         }
1643 }
1644 #endif
1645
1646 #if DEBUG
1647 /**
1648  * slab_destroy_objs - destroy a slab and its objects
1649  * @cachep: cache pointer being destroyed
1650  * @slabp: slab pointer being destroyed
1651  *
1652  * Call the registered destructor for each object in a slab that is being
1653  * destroyed.
1654  */
1655 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1656 {
1657         int i;
1658         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1659                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1660
1661                 if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
1662 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
1663                         if (cachep->buffer_size % PAGE_SIZE == 0 &&
1664                                         OFF_SLAB(cachep))
1665                                 kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
1666                                         cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
1667                         else
1668                                 check_poison_obj(cachep, objp);
1669 #else
1670                         check_poison_obj(cachep, objp);
1671 #endif
1672                 }
1673                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
1674                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1675                                 slab_error(cachep, "start of a freed object "
1676                                            "was overwritten");
1677                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
1678                                 slab_error(cachep, "end of a freed object "
1679                                            "was overwritten");
1680                 }
1681                 if (cachep->dtor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
1682                         (cachep->dtor) (objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
1683         }
1684 }
1685 #else
1686 static void slab_destroy_objs(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1687 {
1688         if (cachep->dtor) {
1689                 int i;
1690                 for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
1691                         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
1692                         (cachep->dtor) (objp, cachep, 0);
1693                 }
1694         }
1695 }
1696 #endif
1697
1698 /**
1699  * slab_destroy - destroy and release all objects in a slab
1700  * @cachep: cache pointer being destroyed
1701  * @slabp: slab pointer being destroyed
1702  *
1703  * Destroy all the objs in a slab, and release the mem back to the system.
1704  * Before calling the slab must have been unlinked from the cache.  The
1705  * cache-lock is not held/needed.
1706  */
1707 static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
1708 {
1709         void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;
1710
1711         slab_destroy_objs(cachep, slabp);
1712         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1713                 struct slab_rcu *slab_rcu;
1714
1715                 slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;
1716                 slab_rcu->cachep = cachep;
1717                 slab_rcu->addr = addr;
1718                 call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);
1719         } else {
1720                 kmem_freepages(cachep, addr);
1721                 if (OFF_SLAB(cachep))
1722                         kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);
1723         }
1724 }
1725
1726 /*
1727  * For setting up all the kmem_list3s for cache whose buffer_size is same as
1728  * size of kmem_list3.
1729  */
1730 static void set_up_list3s(struct kmem_cache *cachep, int index)
1731 {
1732         int node;
1733
1734         for_each_online_node(node) {
1735                 cachep->nodelists[node] = &initkmem_list3[index + node];
1736                 cachep->nodelists[node]->next_reap = jiffies +
1737                     REAPTIMEOUT_LIST3 +
1738                     ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1739         }
1740 }
1741
1742 /**
1743  * calculate_slab_order - calculate size (page order) of slabs
1744  * @cachep: pointer to the cache that is being created
1745  * @size: size of objects to be created in this cache.
1746  * @align: required alignment for the objects.
1747  * @flags: slab allocation flags
1748  *
1749  * Also calculates the number of objects per slab.
1750  *
1751  * This could be made much more intelligent.  For now, try to avoid using
1752  * high order pages for slabs.  When the gfp() functions are more friendly
1753  * towards high-order requests, this should be changed.
1754  */
1755 static size_t calculate_slab_order(struct kmem_cache *cachep,
1756                         size_t size, size_t align, unsigned long flags)
1757 {
1758         size_t left_over = 0;
1759         int gfporder;
1760
1761         for (gfporder = 0; gfporder <= MAX_GFP_ORDER; gfporder++) {
1762                 unsigned int num;
1763                 size_t remainder;
1764
1765                 cache_estimate(gfporder, size, align, flags, &remainder, &num);
1766                 if (!num)
1767                         continue;
1768
1769                 /* More than offslab_limit objects will cause problems */
1770                 if ((flags & CFLGS_OFF_SLAB) && num > offslab_limit)
1771                         break;
1772
1773                 /* Found something acceptable - save it away */
1774                 cachep->num = num;
1775                 cachep->gfporder = gfporder;
1776                 left_over = remainder;
1777
1778                 /*
1779                  * A VFS-reclaimable slab tends to have most allocations
1780                  * as GFP_NOFS and we really don't want to have to be allocating
1781                  * higher-order pages when we are unable to shrink dcache.
1782                  */
1783                 if (flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
1784                         break;
1785
1786                 /*
1787                  * Large number of objects is good, but very large slabs are
1788                  * currently bad for the gfp()s.
1789                  */
1790                 if (gfporder >= slab_break_gfp_order)
1791                         break;
1792
1793                 /*
1794                  * Acceptable internal fragmentation?
1795                  */
1796                 if (left_over * 8 <= (PAGE_SIZE << gfporder))
1797                         break;
1798         }
1799         return left_over;
1800 }
1801
1802 static void setup_cpu_cache(struct kmem_cache *cachep)
1803 {
1804         if (g_cpucache_up == FULL) {
1805                 enable_cpucache(cachep);
1806                 return;
1807         }
1808         if (g_cpucache_up == NONE) {
1809                 /*
1810                  * Note: the first kmem_cache_create must create the cache
1811                  * that's used by kmalloc(24), otherwise the creation of
1812                  * further caches will BUG().
1813                  */
1814                 cachep->array[smp_processor_id()] = &initarray_generic.cache;
1815
1816                 /*
1817                  * If the cache that's used by kmalloc(sizeof(kmem_list3)) is
1818                  * the first cache, then we need to set up all its list3s,
1819                  * otherwise the creation of further caches will BUG().
1820                  */
1821                 set_up_list3s(cachep, SIZE_AC);
1822                 if (INDEX_AC == INDEX_L3)
1823                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1824                 else
1825                         g_cpucache_up = PARTIAL_AC;
1826         } else {
1827                 cachep->array[smp_processor_id()] =
1828                         kmalloc(sizeof(struct arraycache_init), GFP_KERNEL);
1829
1830                 if (g_cpucache_up == PARTIAL_AC) {
1831                         set_up_list3s(cachep, SIZE_L3);
1832                         g_cpucache_up = PARTIAL_L3;
1833                 } else {
1834                         int node;
1835                         for_each_online_node(node) {
1836                                 cachep->nodelists[node] =
1837                                     kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3),
1838                                                 GFP_KERNEL, node);
1839                                 BUG_ON(!cachep->nodelists[node]);
1840                                 kmem_list3_init(cachep->nodelists[node]);
1841                         }
1842                 }
1843         }
1844         cachep->nodelists[numa_node_id()]->next_reap =
1845                         jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
1846                         ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
1847
1848         cpu_cache_get(cachep)->avail = 0;
1849         cpu_cache_get(cachep)->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1850         cpu_cache_get(cachep)->batchcount = 1;
1851         cpu_cache_get(cachep)->touched = 0;
1852         cachep->batchcount = 1;
1853         cachep->limit = BOOT_CPUCACHE_ENTRIES;
1854 }
1855
1856 /**
1857  * kmem_cache_create - Create a cache.
1858  * @name: A string which is used in /proc/slabinfo to identify this cache.
1859  * @size: The size of objects to be created in this cache.
1860  * @align: The required alignment for the objects.
1861  * @flags: SLAB flags
1862  * @ctor: A constructor for the objects.
1863  * @dtor: A destructor for the objects.
1864  *
1865  * Returns a ptr to the cache on success, NULL on failure.
1866  * Cannot be called within a int, but can be interrupted.
1867  * The @ctor is run when new pages are allocated by the cache
1868  * and the @dtor is run before the pages are handed back.
1869  *
1870  * @name must be valid until the cache is destroyed. This implies that
1871  * the module calling this has to destroy the cache before getting unloaded.
1872  *
1873  * The flags are
1874  *
1875  * %SLAB_POISON - Poison the slab with a known test pattern (a5a5a5a5)
1876  * to catch references to uninitialised memory.
1877  *
1878  * %SLAB_RED_ZONE - Insert `Red' zones around the allocated memory to check
1879  * for buffer overruns.
1880  *
1881  * %SLAB_HWCACHE_ALIGN - Align the objects in this cache to a hardware
1882  * cacheline.  This can be beneficial if you're counting cycles as closely
1883  * as davem.
1884  */
1885 struct kmem_cache *
1886 kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
1887         unsigned long flags,
1888         void (*ctor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long),
1889         void (*dtor)(void*, struct kmem_cache *, unsigned long))
1890 {
1891         size_t left_over, slab_size, ralign;
1892         struct kmem_cache *cachep = NULL;
1893         struct list_head *p;
1894
1895         /*
1896          * Sanity checks... these are all serious usage bugs.
1897          */
1898         if (!name || in_interrupt() || (size < BYTES_PER_WORD) ||
1899             (size > (1 << MAX_OBJ_ORDER) * PAGE_SIZE) || (dtor && !ctor)) {
1900                 printk(KERN_ERR "%s: Early error in slab %s\n", __FUNCTION__,
1901                                 name);
1902                 BUG();
1903         }
1904
1905         /*
1906          * Prevent CPUs from coming and going.
1907          * lock_cpu_hotplug() nests outside cache_chain_mutex
1908          */
1909         lock_cpu_hotplug();
1910
1911         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
1912
1913         list_for_each(p, &cache_chain) {
1914                 struct kmem_cache *pc = list_entry(p, struct kmem_cache, next);
1915                 mm_segment_t old_fs = get_fs();
1916                 char tmp;
1917                 int res;
1918
1919                 /*
1920                  * This happens when the module gets unloaded and doesn't
1921                  * destroy its slab cache and no-one else reuses the vmalloc
1922                  * area of the module.  Print a warning.
1923                  */
1924                 set_fs(KERNEL_DS);
1925                 res = __get_user(tmp, pc->name);
1926                 set_fs(old_fs);
1927                 if (res) {
1928                         printk("SLAB: cache with size %d has lost its name\n",
1929                                pc->buffer_size);
1930                         continue;
1931                 }
1932
1933                 if (!strcmp(pc->name, name)) {
1934                         printk("kmem_cache_create: duplicate cache %s\n", name);
1935                         dump_stack();
1936                         goto oops;
1937                 }
1938         }
1939
1940 #if DEBUG
1941         WARN_ON(strchr(name, ' '));     /* It confuses parsers */
1942         if ((flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) && !ctor) {
1943                 /* No constructor, but inital state check requested */
1944                 printk(KERN_ERR "%s: No con, but init state check "
1945                        "requested - %s\n", __FUNCTION__, name);
1946                 flags &= ~SLAB_DEBUG_INITIAL;
1947         }
1948 #if FORCED_DEBUG
1949         /*
1950          * Enable redzoning and last user accounting, except for caches with
1951          * large objects, if the increased size would increase the object size
1952          * above the next power of two: caches with object sizes just above a
1953          * power of two have a significant amount of internal fragmentation.
1954          */
1955         if (size < 4096 || fls(size - 1) == fls(size-1 + 3 * BYTES_PER_WORD))
1956                 flags |= SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER;
1957         if (!(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
1958                 flags |= SLAB_POISON;
1959 #endif
1960         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1961                 BUG_ON(flags & SLAB_POISON);
1962 #endif
1963         if (flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)
1964                 BUG_ON(dtor);
1965
1966         /*
1967          * Always checks flags, a caller might be expecting debug support which
1968          * isn't available.
1969          */
1970         if (flags & ~CREATE_MASK)
1971                 BUG();
1972
1973         /*
1974          * Check that size is in terms of words.  This is needed to avoid
1975          * unaligned accesses for some archs when redzoning is used, and makes
1976          * sure any on-slab bufctl's are also correctly aligned.
1977          */
1978         if (size & (BYTES_PER_WORD - 1)) {
1979                 size += (BYTES_PER_WORD - 1);
1980                 size &= ~(BYTES_PER_WORD - 1);
1981         }
1982
1983         /* calculate the final buffer alignment: */
1984
1985         /* 1) arch recommendation: can be overridden for debug */
1986         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1987                 /*
1988                  * Default alignment: as specified by the arch code.  Except if
1989                  * an object is really small, then squeeze multiple objects into
1990                  * one cacheline.
1991                  */
1992                 ralign = cache_line_size();
1993                 while (size <= ralign / 2)
1994                         ralign /= 2;
1995         } else {
1996                 ralign = BYTES_PER_WORD;
1997         }
1998         /* 2) arch mandated alignment: disables debug if necessary */
1999         if (ralign < ARCH_SLAB_MINALIGN) {
2000                 ralign = ARCH_SLAB_MINALIGN;
2001                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2002                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2003         }
2004         /* 3) caller mandated alignment: disables debug if necessary */
2005         if (ralign < align) {
2006                 ralign = align;
2007                 if (ralign > BYTES_PER_WORD)
2008                         flags &= ~(SLAB_RED_ZONE | SLAB_STORE_USER);
2009         }
2010         /*
2011          * 4) Store it. Note that the debug code below can reduce
2012          *    the alignment to BYTES_PER_WORD.
2013          */
2014         align = ralign;
2015
2016         /* Get cache's description obj. */
2017         cachep = kmem_cache_zalloc(&cache_cache, SLAB_KERNEL);
2018         if (!cachep)
2019                 goto oops;
2020
2021 #if DEBUG
2022         cachep->obj_size = size;
2023
2024         if (flags & SLAB_RED_ZONE) {
2025                 /* redzoning only works with word aligned caches */
2026                 align = BYTES_PER_WORD;
2027
2028                 /* add space for red zone words */
2029                 cachep->obj_offset += BYTES_PER_WORD;
2030                 size += 2 * BYTES_PER_WORD;
2031         }
2032         if (flags & SLAB_STORE_USER) {
2033                 /* user store requires word alignment and
2034                  * one word storage behind the end of the real
2035                  * object.
2036                  */
2037                 align = BYTES_PER_WORD;
2038                 size += BYTES_PER_WORD;
2039         }
2040 #if FORCED_DEBUG && defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
2041         if (size >= malloc_sizes[INDEX_L3 + 1].cs_size
2042             && cachep->obj_size > cache_line_size() && size < PAGE_SIZE) {
2043                 cachep->obj_offset += PAGE_SIZE - size;
2044                 size = PAGE_SIZE;
2045         }
2046 #endif
2047 #endif
2048
2049         /* Determine if the slab management is 'on' or 'off' slab. */
2050         if (size >= (PAGE_SIZE >> 3))
2051                 /*
2052                  * Size is large, assume best to place the slab management obj
2053                  * off-slab (should allow better packing of objs).
2054                  */
2055                 flags |= CFLGS_OFF_SLAB;
2056
2057         size = ALIGN(size, align);
2058
2059         left_over = calculate_slab_order(cachep, size, align, flags);
2060
2061         if (!cachep->num) {
2062                 printk("kmem_cache_create: couldn't create cache %s.\n", name);
2063                 kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2064                 cachep = NULL;
2065                 goto oops;
2066         }
2067         slab_size = ALIGN(cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t)
2068                           + sizeof(struct slab), align);
2069
2070         /*
2071          * If the slab has been placed off-slab, and we have enough space then
2072          * move it on-slab. This is at the expense of any extra colouring.
2073          */
2074         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over >= slab_size) {
2075                 flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB;
2076                 left_over -= slab_size;
2077         }
2078
2079         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) {
2080                 /* really off slab. No need for manual alignment */
2081                 slab_size =
2082                     cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t) + sizeof(struct slab);
2083         }
2084
2085         cachep->colour_off = cache_line_size();
2086         /* Offset must be a multiple of the alignment. */
2087         if (cachep->colour_off < align)
2088                 cachep->colour_off = align;
2089         cachep->colour = left_over / cachep->colour_off;
2090         cachep->slab_size = slab_size;
2091         cachep->flags = flags;
2092         cachep->gfpflags = 0;
2093         if (flags & SLAB_CACHE_DMA)
2094                 cachep->gfpflags |= GFP_DMA;
2095         cachep->buffer_size = size;
2096
2097         if (flags & CFLGS_OFF_SLAB)
2098                 cachep->slabp_cache = kmem_find_general_cachep(slab_size, 0u);
2099         cachep->ctor = ctor;
2100         cachep->dtor = dtor;
2101         cachep->name = name;
2102
2103
2104         setup_cpu_cache(cachep);
2105
2106         /* cache setup completed, link it into the list */
2107         list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2108 oops:
2109         if (!cachep && (flags & SLAB_PANIC))
2110                 panic("kmem_cache_create(): failed to create slab `%s'\n",
2111                       name);
2112         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2113         unlock_cpu_hotplug();
2114         return cachep;
2115 }
2116 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
2117
2118 #if DEBUG
2119 static void check_irq_off(void)
2120 {
2121         BUG_ON(!irqs_disabled());
2122 }
2123
2124 static void check_irq_on(void)
2125 {
2126         BUG_ON(irqs_disabled());
2127 }
2128
2129 static void check_spinlock_acquired(struct kmem_cache *cachep)
2130 {
2131 #ifdef CONFIG_SMP
2132         check_irq_off();
2133         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[numa_node_id()]->list_lock);
2134 #endif
2135 }
2136
2137 static void check_spinlock_acquired_node(struct kmem_cache *cachep, int node)
2138 {
2139 #ifdef CONFIG_SMP
2140         check_irq_off();
2141         assert_spin_locked(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2142 #endif
2143 }
2144
2145 #else
2146 #define check_irq_off() do { } while(0)
2147 #define check_irq_on()  do { } while(0)
2148 #define check_spinlock_acquired(x) do { } while(0)
2149 #define check_spinlock_acquired_node(x, y) do { } while(0)
2150 #endif
2151
2152 static void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
2153                         struct array_cache *ac,
2154                         int force, int node);
2155
2156 static void do_drain(void *arg)
2157 {
2158         struct kmem_cache *cachep = arg;
2159         struct array_cache *ac;
2160         int node = numa_node_id();
2161
2162         check_irq_off();
2163         ac = cpu_cache_get(cachep);
2164         spin_lock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2165         free_block(cachep, ac->entry, ac->avail, node);
2166         spin_unlock(&cachep->nodelists[node]->list_lock);
2167         ac->avail = 0;
2168 }
2169
2170 static void drain_cpu_caches(struct kmem_cache *cachep)
2171 {
2172         struct kmem_list3 *l3;
2173         int node;
2174
2175         on_each_cpu(do_drain, cachep, 1, 1);
2176         check_irq_on();
2177         for_each_online_node(node) {
2178                 l3 = cachep->nodelists[node];
2179                 if (l3) {
2180                         drain_array(cachep, l3, l3->shared, 1, node);
2181                         if (l3->alien)
2182                                 drain_alien_cache(cachep, l3->alien);
2183                 }
2184         }
2185 }
2186
2187 static int __node_shrink(struct kmem_cache *cachep, int node)
2188 {
2189         struct slab *slabp;
2190         struct kmem_list3 *l3 = cachep->nodelists[node];
2191         int ret;
2192
2193         for (;;) {
2194                 struct list_head *p;
2195
2196                 p = l3->slabs_free.prev;
2197                 if (p == &l3->slabs_free)
2198                         break;
2199
2200                 slabp = list_entry(l3->slabs_free.prev, struct slab, list);
2201 #if DEBUG
2202                 if (slabp->inuse)
2203                         BUG();
2204 #endif
2205                 list_del(&slabp->list);
2206
2207                 l3->free_objects -= cachep->num;
2208                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2209                 slab_destroy(cachep, slabp);
2210                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2211         }
2212         ret = !list_empty(&l3->slabs_full) || !list_empty(&l3->slabs_partial);
2213         return ret;
2214 }
2215
2216 static int __cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2217 {
2218         int ret = 0, i = 0;
2219         struct kmem_list3 *l3;
2220
2221         drain_cpu_caches(cachep);
2222
2223         check_irq_on();
2224         for_each_online_node(i) {
2225                 l3 = cachep->nodelists[i];
2226                 if (l3) {
2227                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
2228                         ret += __node_shrink(cachep, i);
2229                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
2230                 }
2231         }
2232         return (ret ? 1 : 0);
2233 }
2234
2235 /**
2236  * kmem_cache_shrink - Shrink a cache.
2237  * @cachep: The cache to shrink.
2238  *
2239  * Releases as many slabs as possible for a cache.
2240  * To help debugging, a zero exit status indicates all slabs were released.
2241  */
2242 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *cachep)
2243 {
2244         if (!cachep || in_interrupt())
2245                 BUG();
2246
2247         return __cache_shrink(cachep);
2248 }
2249 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2250
2251 /**
2252  * kmem_cache_destroy - delete a cache
2253  * @cachep: the cache to destroy
2254  *
2255  * Remove a struct kmem_cache object from the slab cache.
2256  * Returns 0 on success.
2257  *
2258  * It is expected this function will be called by a module when it is
2259  * unloaded.  This will remove the cache completely, and avoid a duplicate
2260  * cache being allocated each time a module is loaded and unloaded, if the
2261  * module doesn't have persistent in-kernel storage across loads and unloads.
2262  *
2263  * The cache must be empty before calling this function.
2264  *
2265  * The caller must guarantee that noone will allocate memory from the cache
2266  * during the kmem_cache_destroy().
2267  */
2268 int kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep)
2269 {
2270         int i;
2271         struct kmem_list3 *l3;
2272
2273         if (!cachep || in_interrupt())
2274                 BUG();
2275
2276         /* Don't let CPUs to come and go */
2277         lock_cpu_hotplug();
2278
2279         /* Find the cache in the chain of caches. */
2280         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2281         /*
2282          * the chain is never empty, cache_cache is never destroyed
2283          */
2284         list_del(&cachep->next);
2285         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2286
2287         if (__cache_shrink(cachep)) {
2288                 slab_error(cachep, "Can't free all objects");
2289                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
2290                 list_add(&cachep->next, &cache_chain);
2291                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
2292                 unlock_cpu_hotplug();
2293                 return 1;
2294         }
2295
2296         if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU))
2297                 synchronize_rcu();
2298
2299         for_each_online_cpu(i)
2300             kfree(cachep->array[i]);
2301
2302         /* NUMA: free the list3 structures */
2303         for_each_online_node(i) {
2304                 l3 = cachep->nodelists[i];
2305                 if (l3) {
2306                         kfree(l3->shared);
2307                         free_alien_cache(l3->alien);
2308                         kfree(l3);
2309                 }
2310         }
2311         kmem_cache_free(&cache_cache, cachep);
2312         unlock_cpu_hotplug();
2313         return 0;
2314 }
2315 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2316
2317 /* Get the memory for a slab management obj. */
2318 static struct slab *alloc_slabmgmt(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2319                                    int colour_off, gfp_t local_flags)
2320 {
2321         struct slab *slabp;
2322
2323         if (OFF_SLAB(cachep)) {
2324                 /* Slab management obj is off-slab. */
2325                 slabp = kmem_cache_alloc(cachep->slabp_cache, local_flags);
2326                 if (!slabp)
2327                         return NULL;
2328         } else {
2329                 slabp = objp + colour_off;
2330                 colour_off += cachep->slab_size;
2331         }
2332         slabp->inuse = 0;
2333         slabp->colouroff = colour_off;
2334         slabp->s_mem = objp + colour_off;
2335         return slabp;
2336 }
2337
2338 static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)
2339 {
2340         return (kmem_bufctl_t *) (slabp + 1);
2341 }
2342
2343 static void cache_init_objs(struct kmem_cache *cachep,
2344                             struct slab *slabp, unsigned long ctor_flags)
2345 {
2346         int i;
2347
2348         for (i = 0; i < cachep->num; i++) {
2349                 void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, i);
2350 #if DEBUG
2351                 /* need to poison the objs? */
2352                 if (cachep->flags & SLAB_POISON)
2353                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2354                 if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2355                         *dbg_userword(cachep, objp) = NULL;
2356
2357                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2358                         *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2359                         *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2360                 }
2361                 /*
2362                  * Constructors are not allowed to allocate memory from the same
2363                  * cache which they are a constructor for.  Otherwise, deadlock.
2364                  * They must also be threaded.
2365                  */
2366                 if (cachep->ctor && !(cachep->flags & SLAB_POISON))
2367                         cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep), cachep,
2368                                      ctor_flags);
2369
2370                 if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2371                         if (*dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2372                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2373                                            " end of an object");
2374                         if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE)
2375                                 slab_error(cachep, "constructor overwrote the"
2376                                            " start of an object");
2377                 }
2378                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 &&
2379                             OFF_SLAB(cachep) && cachep->flags & SLAB_POISON)
2380                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2381                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2382 #else
2383                 if (cachep->ctor)
2384                         cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2385 #endif
2386                 slab_bufctl(slabp)[i] = i + 1;
2387         }
2388         slab_bufctl(slabp)[i - 1] = BUFCTL_END;
2389         slabp->free = 0;
2390 }
2391
2392 static void kmem_flagcheck(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2393 {
2394         if (flags & SLAB_DMA)
2395                 BUG_ON(!(cachep->gfpflags & GFP_DMA));
2396         else
2397                 BUG_ON(cachep->gfpflags & GFP_DMA);
2398 }
2399
2400 static void *slab_get_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2401                                 int nodeid)
2402 {
2403         void *objp = index_to_obj(cachep, slabp, slabp->free);
2404         kmem_bufctl_t next;
2405
2406         slabp->inuse++;
2407         next = slab_bufctl(slabp)[slabp->free];
2408 #if DEBUG
2409         slab_bufctl(slabp)[slabp->free] = BUFCTL_FREE;
2410         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2411 #endif
2412         slabp->free = next;
2413
2414         return objp;
2415 }
2416
2417 static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2418                                 void *objp, int nodeid)
2419 {
2420         unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2421
2422 #if DEBUG
2423         /* Verify that the slab belongs to the intended node */
2424         WARN_ON(slabp->nodeid != nodeid);
2425
2426         if (slab_bufctl(slabp)[objnr] + 1 <= SLAB_LIMIT + 1) {
2427                 printk(KERN_ERR "slab: double free detected in cache "
2428                                 "'%s', objp %p\n", cachep->name, objp);
2429                 BUG();
2430         }
2431 #endif
2432         slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;
2433         slabp->free = objnr;
2434         slabp->inuse--;
2435 }
2436
2437 static void set_slab_attr(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,
2438                         void *objp)
2439 {
2440         int i;
2441         struct page *page;
2442
2443         /* Nasty!!!!!! I hope this is OK. */
2444         page = virt_to_page(objp);
2445
2446         i = 1;
2447         if (likely(!PageCompound(page)))
2448                 i <<= cachep->gfporder;
2449         do {
2450                 page_set_cache(page, cachep);
2451                 page_set_slab(page, slabp);
2452                 page++;
2453         } while (--i);
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Grow (by 1) the number of slabs within a cache.  This is called by
2458  * kmem_cache_alloc() when there are no active objs left in a cache.
2459  */
2460 static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
2461 {
2462         struct slab *slabp;
2463         void *objp;
2464         size_t offset;
2465         gfp_t local_flags;
2466         unsigned long ctor_flags;
2467         struct kmem_list3 *l3;
2468
2469         /*
2470          * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
2471          * critical path in kmem_cache_alloc().
2472          */
2473         if (flags & ~(SLAB_DMA | SLAB_LEVEL_MASK | SLAB_NO_GROW))
2474                 BUG();
2475         if (flags & SLAB_NO_GROW)
2476                 return 0;
2477
2478         ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2479         local_flags = (flags & SLAB_LEVEL_MASK);
2480         if (!(local_flags & __GFP_WAIT))
2481                 /*
2482                  * Not allowed to sleep.  Need to tell a constructor about
2483                  * this - it might need to know...
2484                  */
2485                 ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2486
2487         /* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
2488         check_irq_off();
2489         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2490         spin_lock(&l3->list_lock);
2491
2492         /* Get colour for the slab, and cal the next value. */
2493         offset = l3->colour_next;
2494         l3->colour_next++;
2495         if (l3->colour_next >= cachep->colour)
2496                 l3->colour_next = 0;
2497         spin_unlock(&l3->list_lock);
2498
2499         offset *= cachep->colour_off;
2500
2501         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2502                 local_irq_enable();
2503
2504         /*
2505          * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
2506          * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
2507          * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
2508          * will eventually be caught here (where it matters).
2509          */
2510         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2511
2512         /*
2513          * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
2514          * 'nodeid'.
2515          */
2516         objp = kmem_getpages(cachep, flags, nodeid);
2517         if (!objp)
2518                 goto failed;
2519
2520         /* Get slab management. */
2521         slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset, local_flags);
2522         if (!slabp)
2523                 goto opps1;
2524
2525         slabp->nodeid = nodeid;
2526         set_slab_attr(cachep, slabp, objp);
2527
2528         cache_init_objs(cachep, slabp, ctor_flags);
2529
2530         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2531                 local_irq_disable();
2532         check_irq_off();
2533         spin_lock(&l3->list_lock);
2534
2535         /* Make slab active. */
2536         list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
2537         STATS_INC_GROWN(cachep);
2538         l3->free_objects += cachep->num;
2539         spin_unlock(&l3->list_lock);
2540         return 1;
2541 opps1:
2542         kmem_freepages(cachep, objp);
2543 failed:
2544         if (local_flags & __GFP_WAIT)
2545                 local_irq_disable();
2546         return 0;
2547 }
2548
2549 #if DEBUG
2550
2551 /*
2552  * Perform extra freeing checks:
2553  * - detect bad pointers.
2554  * - POISON/RED_ZONE checking
2555  * - destructor calls, for caches with POISON+dtor
2556  */
2557 static void kfree_debugcheck(const void *objp)
2558 {
2559         struct page *page;
2560
2561         if (!virt_addr_valid(objp)) {
2562                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: out of range ptr %lxh.\n",
2563                        (unsigned long)objp);
2564                 BUG();
2565         }
2566         page = virt_to_page(objp);
2567         if (!PageSlab(page)) {
2568                 printk(KERN_ERR "kfree_debugcheck: bad ptr %lxh.\n",
2569                        (unsigned long)objp);
2570                 BUG();
2571         }
2572 }
2573
2574 static void *cache_free_debugcheck(struct kmem_cache *cachep, void *objp,
2575                                    void *caller)
2576 {
2577         struct page *page;
2578         unsigned int objnr;
2579         struct slab *slabp;
2580
2581         objp -= obj_offset(cachep);
2582         kfree_debugcheck(objp);
2583         page = virt_to_page(objp);
2584
2585         if (page_get_cache(page) != cachep) {
2586                 printk(KERN_ERR "mismatch in kmem_cache_free: expected "
2587                                 "cache %p, got %p\n",
2588                        page_get_cache(page), cachep);
2589                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", cachep, cachep->name);
2590                 printk(KERN_ERR "%p is %s.\n", page_get_cache(page),
2591                        page_get_cache(page)->name);
2592                 WARN_ON(1);
2593         }
2594         slabp = page_get_slab(page);
2595
2596         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2597                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_ACTIVE ||
2598                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_ACTIVE) {
2599                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2600                                                 " object was overwritten");
2601                         printk(KERN_ERR "%p: redzone 1:0x%lx, "
2602                                         "redzone 2:0x%lx.\n",
2603                                objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2604                                *dbg_redzone2(cachep, objp));
2605                 }
2606                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2607                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_INACTIVE;
2608         }
2609         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2610                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2611
2612         objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);
2613
2614         BUG_ON(objnr >= cachep->num);
2615         BUG_ON(objp != index_to_obj(cachep, slabp, objnr));
2616
2617         if (cachep->flags & SLAB_DEBUG_INITIAL) {
2618                 /*
2619                  * Need to call the slab's constructor so the caller can
2620                  * perform a verify of its state (debugging).  Called without
2621                  * the cache-lock held.
2622                  */
2623                 cachep->ctor(objp + obj_offset(cachep),
2624                              cachep, SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR | SLAB_CTOR_VERIFY);
2625         }
2626         if (cachep->flags & SLAB_POISON && cachep->dtor) {
2627                 /* we want to cache poison the object,
2628                  * call the destruction callback
2629                  */
2630                 cachep->dtor(objp + obj_offset(cachep), cachep, 0);
2631         }
2632 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2633         slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_FREE;
2634 #endif
2635         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2636 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2637                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE)==0 && OFF_SLAB(cachep)) {
2638                         store_stackinfo(cachep, objp, (unsigned long)caller);
2639                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2640                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 0);
2641                 } else {
2642                         poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2643                 }
2644 #else
2645                 poison_obj(cachep, objp, POISON_FREE);
2646 #endif
2647         }
2648         return objp;
2649 }
2650
2651 static void check_slabp(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)
2652 {
2653         kmem_bufctl_t i;
2654         int entries = 0;
2655
2656         /* Check slab's freelist to see if this obj is there. */
2657         for (i = slabp->free; i != BUFCTL_END; i = slab_bufctl(slabp)[i]) {
2658                 entries++;
2659                 if (entries > cachep->num || i >= cachep->num)
2660                         goto bad;
2661         }
2662         if (entries != cachep->num - slabp->inuse) {
2663 bad:
2664                 printk(KERN_ERR "slab: Internal list corruption detected in "
2665                                 "cache '%s'(%d), slabp %p(%d). Hexdump:\n",
2666                         cachep->name, cachep->num, slabp, slabp->inuse);
2667                 for (i = 0;
2668                      i < sizeof(*slabp) + cachep->num * sizeof(kmem_bufctl_t);
2669                      i++) {
2670                         if (i % 16 == 0)
2671                                 printk("\n%03x:", i);
2672                         printk(" %02x", ((unsigned char *)slabp)[i]);
2673                 }
2674                 printk("\n");
2675                 BUG();
2676         }
2677 }
2678 #else
2679 #define kfree_debugcheck(x) do { } while(0)
2680 #define cache_free_debugcheck(x,objp,z) (objp)
2681 #define check_slabp(x,y) do { } while(0)
2682 #endif
2683
2684 static void *cache_alloc_refill(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2685 {
2686         int batchcount;
2687         struct kmem_list3 *l3;
2688         struct array_cache *ac;
2689
2690         check_irq_off();
2691         ac = cpu_cache_get(cachep);
2692 retry:
2693         batchcount = ac->batchcount;
2694         if (!ac->touched && batchcount > BATCHREFILL_LIMIT) {
2695                 /*
2696                  * If there was little recent activity on this cache, then
2697                  * perform only a partial refill.  Otherwise we could generate
2698                  * refill bouncing.
2699                  */
2700                 batchcount = BATCHREFILL_LIMIT;
2701         }
2702         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
2703
2704         BUG_ON(ac->avail > 0 || !l3);
2705         spin_lock(&l3->list_lock);
2706
2707         /* See if we can refill from the shared array */
2708         if (l3->shared && transfer_objects(ac, l3->shared, batchcount))
2709                 goto alloc_done;
2710
2711         while (batchcount > 0) {
2712                 struct list_head *entry;
2713                 struct slab *slabp;
2714                 /* Get slab alloc is to come from. */
2715                 entry = l3->slabs_partial.next;
2716                 if (entry == &l3->slabs_partial) {
2717                         l3->free_touched = 1;
2718                         entry = l3->slabs_free.next;
2719                         if (entry == &l3->slabs_free)
2720                                 goto must_grow;
2721                 }
2722
2723                 slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2724                 check_slabp(cachep, slabp);
2725                 check_spinlock_acquired(cachep);
2726                 while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) {
2727                         STATS_INC_ALLOCED(cachep);
2728                         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2729                         STATS_SET_HIGH(cachep);
2730
2731                         ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
2732                                                             numa_node_id());
2733                 }
2734                 check_slabp(cachep, slabp);
2735
2736                 /* move slabp to correct slabp list: */
2737                 list_del(&slabp->list);
2738                 if (slabp->free == BUFCTL_END)
2739                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2740                 else
2741                         list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2742         }
2743
2744 must_grow:
2745         l3->free_objects -= ac->avail;
2746 alloc_done:
2747         spin_unlock(&l3->list_lock);
2748
2749         if (unlikely(!ac->avail)) {
2750                 int x;
2751                 x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
2752
2753                 /* cache_grow can reenable interrupts, then ac could change. */
2754                 ac = cpu_cache_get(cachep);
2755                 if (!x && ac->avail == 0)       /* no objects in sight? abort */
2756                         return NULL;
2757
2758                 if (!ac->avail)         /* objects refilled by interrupt? */
2759                         goto retry;
2760         }
2761         ac->touched = 1;
2762         return ac->entry[--ac->avail];
2763 }
2764
2765 static inline void cache_alloc_debugcheck_before(struct kmem_cache *cachep,
2766                                                 gfp_t flags)
2767 {
2768         might_sleep_if(flags & __GFP_WAIT);
2769 #if DEBUG
2770         kmem_flagcheck(cachep, flags);
2771 #endif
2772 }
2773
2774 #if DEBUG
2775 static void *cache_alloc_debugcheck_after(struct kmem_cache *cachep,
2776                                 gfp_t flags, void *objp, void *caller)
2777 {
2778         if (!objp)
2779                 return objp;
2780         if (cachep->flags & SLAB_POISON) {
2781 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
2782                 if ((cachep->buffer_size % PAGE_SIZE) == 0 && OFF_SLAB(cachep))
2783                         kernel_map_pages(virt_to_page(objp),
2784                                          cachep->buffer_size / PAGE_SIZE, 1);
2785                 else
2786                         check_poison_obj(cachep, objp);
2787 #else
2788                 check_poison_obj(cachep, objp);
2789 #endif
2790                 poison_obj(cachep, objp, POISON_INUSE);
2791         }
2792         if (cachep->flags & SLAB_STORE_USER)
2793                 *dbg_userword(cachep, objp) = caller;
2794
2795         if (cachep->flags & SLAB_RED_ZONE) {
2796                 if (*dbg_redzone1(cachep, objp) != RED_INACTIVE ||
2797                                 *dbg_redzone2(cachep, objp) != RED_INACTIVE) {
2798                         slab_error(cachep, "double free, or memory outside"
2799                                                 " object was overwritten");
2800                         printk(KERN_ERR
2801                                 "%p: redzone 1:0x%lx, redzone 2:0x%lx\n",
2802                                 objp, *dbg_redzone1(cachep, objp),
2803                                 *dbg_redzone2(cachep, objp));
2804                 }
2805                 *dbg_redzone1(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2806                 *dbg_redzone2(cachep, objp) = RED_ACTIVE;
2807         }
2808 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
2809         {
2810                 struct slab *slabp;
2811                 unsigned objnr;
2812
2813                 slabp = page_get_slab(virt_to_page(objp));
2814                 objnr = (unsigned)(objp - slabp->s_mem) / cachep->buffer_size;
2815                 slab_bufctl(slabp)[objnr] = BUFCTL_ACTIVE;
2816         }
2817 #endif
2818         objp += obj_offset(cachep);
2819         if (cachep->ctor && cachep->flags & SLAB_POISON) {
2820                 unsigned long ctor_flags = SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR;
2821
2822                 if (!(flags & __GFP_WAIT))
2823                         ctor_flags |= SLAB_CTOR_ATOMIC;
2824
2825                 cachep->ctor(objp, cachep, ctor_flags);
2826         }
2827         return objp;
2828 }
2829 #else
2830 #define cache_alloc_debugcheck_after(a,b,objp,d) (objp)
2831 #endif
2832
2833 static inline void *____cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2834 {
2835         void *objp;
2836         struct array_cache *ac;
2837
2838 #ifdef CONFIG_NUMA
2839         if (unlikely(current->flags & (PF_SPREAD_SLAB | PF_MEMPOLICY))) {
2840                 objp = alternate_node_alloc(cachep, flags);
2841                 if (objp != NULL)
2842                         return objp;
2843         }
2844 #endif
2845
2846         check_irq_off();
2847         ac = cpu_cache_get(cachep);
2848         if (likely(ac->avail)) {
2849                 STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
2850                 ac->touched = 1;
2851                 objp = ac->entry[--ac->avail];
2852         } else {
2853                 STATS_INC_ALLOCMISS(cachep);
2854                 objp = cache_alloc_refill(cachep, flags);
2855         }
2856         return objp;
2857 }
2858
2859 static __always_inline void *__cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
2860                                                 gfp_t flags, void *caller)
2861 {
2862         unsigned long save_flags;
2863         void *objp;
2864
2865         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
2866
2867         local_irq_save(save_flags);
2868         objp = ____cache_alloc(cachep, flags);
2869         local_irq_restore(save_flags);
2870         objp = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, objp,
2871                                             caller);
2872         prefetchw(objp);
2873         return objp;
2874 }
2875
2876 #ifdef CONFIG_NUMA
2877 /*
2878  * Try allocating on another node if PF_SPREAD_SLAB|PF_MEMPOLICY.
2879  *
2880  * If we are in_interrupt, then process context, including cpusets and
2881  * mempolicy, may not apply and should not be used for allocation policy.
2882  */
2883 static void *alternate_node_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
2884 {
2885         int nid_alloc, nid_here;
2886
2887         if (in_interrupt())
2888                 return NULL;
2889         nid_alloc = nid_here = numa_node_id();
2890         if (cpuset_do_slab_mem_spread() && (cachep->flags & SLAB_MEM_SPREAD))
2891                 nid_alloc = cpuset_mem_spread_node();
2892         else if (current->mempolicy)
2893                 nid_alloc = slab_node(current->mempolicy);
2894         if (nid_alloc != nid_here)
2895                 return __cache_alloc_node(cachep, flags, nid_alloc);
2896         return NULL;
2897 }
2898
2899 /*
2900  * A interface to enable slab creation on nodeid
2901  */
2902 static void *__cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags,
2903                                 int nodeid)
2904 {
2905         struct list_head *entry;
2906         struct slab *slabp;
2907         struct kmem_list3 *l3;
2908         void *obj;
2909         int x;
2910
2911         l3 = cachep->nodelists[nodeid];
2912         BUG_ON(!l3);
2913
2914 retry:
2915         check_irq_off();
2916         spin_lock(&l3->list_lock);
2917         entry = l3->slabs_partial.next;
2918         if (entry == &l3->slabs_partial) {
2919                 l3->free_touched = 1;
2920                 entry = l3->slabs_free.next;
2921                 if (entry == &l3->slabs_free)
2922                         goto must_grow;
2923         }
2924
2925         slabp = list_entry(entry, struct slab, list);
2926         check_spinlock_acquired_node(cachep, nodeid);
2927         check_slabp(cachep, slabp);
2928
2929         STATS_INC_NODEALLOCS(cachep);
2930         STATS_INC_ACTIVE(cachep);
2931         STATS_SET_HIGH(cachep);
2932
2933         BUG_ON(slabp->inuse == cachep->num);
2934
2935         obj = slab_get_obj(cachep, slabp, nodeid);
2936         check_slabp(cachep, slabp);
2937         l3->free_objects--;
2938         /* move slabp to correct slabp list: */
2939         list_del(&slabp->list);
2940
2941         if (slabp->free == BUFCTL_END)
2942                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_full);
2943         else
2944                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2945
2946         spin_unlock(&l3->list_lock);
2947         goto done;
2948
2949 must_grow:
2950         spin_unlock(&l3->list_lock);
2951         x = cache_grow(cachep, flags, nodeid);
2952
2953         if (!x)
2954                 return NULL;
2955
2956         goto retry;
2957 done:
2958         return obj;
2959 }
2960 #endif
2961
2962 /*
2963  * Caller needs to acquire correct kmem_list's list_lock
2964  */
2965 static void free_block(struct kmem_cache *cachep, void **objpp, int nr_objects,
2966                        int node)
2967 {
2968         int i;
2969         struct kmem_list3 *l3;
2970
2971         for (i = 0; i < nr_objects; i++) {
2972                 void *objp = objpp[i];
2973                 struct slab *slabp;
2974
2975                 slabp = virt_to_slab(objp);
2976                 l3 = cachep->nodelists[node];
2977                 list_del(&slabp->list);
2978                 check_spinlock_acquired_node(cachep, node);
2979                 check_slabp(cachep, slabp);
2980                 slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);
2981                 STATS_DEC_ACTIVE(cachep);
2982                 l3->free_objects++;
2983                 check_slabp(cachep, slabp);
2984
2985                 /* fixup slab chains */
2986                 if (slabp->inuse == 0) {
2987                         if (l3->free_objects > l3->free_limit) {
2988                                 l3->free_objects -= cachep->num;
2989                                 slab_destroy(cachep, slabp);
2990                         } else {
2991                                 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free);
2992                         }
2993                 } else {
2994                         /* Unconditionally move a slab to the end of the
2995                          * partial list on free - maximum time for the
2996                          * other objects to be freed, too.
2997                          */
2998                         list_add_tail(&slabp->list, &l3->slabs_partial);
2999                 }
3000         }
3001 }
3002
3003 static void cache_flusharray(struct kmem_cache *cachep, struct array_cache *ac)
3004 {
3005         int batchcount;
3006         struct kmem_list3 *l3;
3007         int node = numa_node_id();
3008
3009         batchcount = ac->batchcount;
3010 #if DEBUG
3011         BUG_ON(!batchcount || batchcount > ac->avail);
3012 #endif
3013         check_irq_off();
3014         l3 = cachep->nodelists[node];
3015         spin_lock(&l3->list_lock);
3016         if (l3->shared) {
3017                 struct array_cache *shared_array = l3->shared;
3018                 int max = shared_array->limit - shared_array->avail;
3019                 if (max) {
3020                         if (batchcount > max)
3021                                 batchcount = max;
3022                         memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
3023                                ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);
3024                         shared_array->avail += batchcount;
3025                         goto free_done;
3026                 }
3027         }
3028
3029         free_block(cachep, ac->entry, batchcount, node);
3030 free_done:
3031 #if STATS
3032         {
3033                 int i = 0;
3034                 struct list_head *p;
3035
3036                 p = l3->slabs_free.next;
3037                 while (p != &(l3->slabs_free)) {
3038                         struct slab *slabp;
3039
3040                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3041                         BUG_ON(slabp->inuse);
3042
3043                         i++;
3044                         p = p->next;
3045                 }
3046                 STATS_SET_FREEABLE(cachep, i);
3047         }
3048 #endif
3049         spin_unlock(&l3->list_lock);
3050         ac->avail -= batchcount;
3051         memmove(ac->entry, &(ac->entry[batchcount]), sizeof(void *)*ac->avail);
3052 }
3053
3054 /*
3055  * Release an obj back to its cache. If the obj has a constructed state, it must
3056  * be in this state _before_ it is released.  Called with disabled ints.
3057  */
3058 static inline void __cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3059 {
3060         struct array_cache *ac = cpu_cache_get(cachep);
3061
3062         check_irq_off();
3063         objp = cache_free_debugcheck(cachep, objp, __builtin_return_address(0));
3064
3065         /* Make sure we are not freeing a object from another
3066          * node to the array cache on this cpu.
3067          */
3068 #ifdef CONFIG_NUMA
3069         {
3070                 struct slab *slabp;
3071                 slabp = virt_to_slab(objp);
3072                 if (unlikely(slabp->nodeid != numa_node_id())) {
3073                         struct array_cache *alien = NULL;
3074                         int nodeid = slabp->nodeid;
3075                         struct kmem_list3 *l3;
3076
3077                         l3 = cachep->nodelists[numa_node_id()];
3078                         STATS_INC_NODEFREES(cachep);
3079                         if (l3->alien && l3->alien[nodeid]) {
3080                                 alien = l3->alien[nodeid];
3081                                 spin_lock(&alien->lock);
3082                                 if (unlikely(alien->avail == alien->limit))
3083                                         __drain_alien_cache(cachep,
3084                                                             alien, nodeid);
3085                                 alien->entry[alien->avail++] = objp;
3086                                 spin_unlock(&alien->lock);
3087                         } else {
3088                                 spin_lock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
3089                                           list_lock);
3090                                 free_block(cachep, &objp, 1, nodeid);
3091                                 spin_unlock(&(cachep->nodelists[nodeid])->
3092                                             list_lock);
3093                         }
3094                         return;
3095                 }
3096         }
3097 #endif
3098         if (likely(ac->avail < ac->limit)) {
3099                 STATS_INC_FREEHIT(cachep);
3100                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3101                 return;
3102         } else {
3103                 STATS_INC_FREEMISS(cachep);
3104                 cache_flusharray(cachep, ac);
3105                 ac->entry[ac->avail++] = objp;
3106         }
3107 }
3108
3109 /**
3110  * kmem_cache_alloc - Allocate an object
3111  * @cachep: The cache to allocate from.
3112  * @flags: See kmalloc().
3113  *
3114  * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
3115  * if the cache has no available objects.
3116  */
3117 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)
3118 {
3119         return __cache_alloc(cachep, flags, __builtin_return_address(0));
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
3122
3123 /**
3124  * kmem_cache_alloc - Allocate an object. The memory is set to zero.
3125  * @cache: The cache to allocate from.
3126  * @flags: See kmalloc().
3127  *
3128  * Allocate an object from this cache and set the allocated memory to zero.
3129  * The flags are only relevant if the cache has no available objects.
3130  */
3131 void *kmem_cache_zalloc(struct kmem_cache *cache, gfp_t flags)
3132 {
3133         void *ret = __cache_alloc(cache, flags, __builtin_return_address(0));
3134         if (ret)
3135                 memset(ret, 0, obj_size(cache));
3136         return ret;
3137 }
3138 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_zalloc);
3139
3140 /**
3141  * kmem_ptr_validate - check if an untrusted pointer might
3142  *      be a slab entry.
3143  * @cachep: the cache we're checking against
3144  * @ptr: pointer to validate
3145  *
3146  * This verifies that the untrusted pointer looks sane:
3147  * it is _not_ a guarantee that the pointer is actually
3148  * part of the slab cache in question, but it at least
3149  * validates that the pointer can be dereferenced and
3150  * looks half-way sane.
3151  *
3152  * Currently only used for dentry validation.
3153  */
3154 int fastcall kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *cachep, void *ptr)
3155 {
3156         unsigned long addr = (unsigned long)ptr;
3157         unsigned long min_addr = PAGE_OFFSET;
3158         unsigned long align_mask = BYTES_PER_WORD - 1;
3159         unsigned long size = cachep->buffer_size;
3160         struct page *page;
3161
3162         if (unlikely(addr < min_addr))
3163                 goto out;
3164         if (unlikely(addr > (unsigned long)high_memory - size))
3165                 goto out;
3166         if (unlikely(addr & align_mask))
3167                 goto out;
3168         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr)))
3169                 goto out;
3170         if (unlikely(!kern_addr_valid(addr + size - 1)))
3171                 goto out;
3172         page = virt_to_page(ptr);
3173         if (unlikely(!PageSlab(page)))
3174                 goto out;
3175         if (unlikely(page_get_cache(page) != cachep))
3176                 goto out;
3177         return 1;
3178 out:
3179         return 0;
3180 }
3181
3182 #ifdef CONFIG_NUMA
3183 /**
3184  * kmem_cache_alloc_node - Allocate an object on the specified node
3185  * @cachep: The cache to allocate from.
3186  * @flags: See kmalloc().
3187  * @nodeid: node number of the target node.
3188  *
3189  * Identical to kmem_cache_alloc, except that this function is slow
3190  * and can sleep. And it will allocate memory on the given node, which
3191  * can improve the performance for cpu bound structures.
3192  * New and improved: it will now make sure that the object gets
3193  * put on the correct node list so that there is no false sharing.
3194  */
3195 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
3196 {
3197         unsigned long save_flags;
3198         void *ptr;
3199
3200         cache_alloc_debugcheck_before(cachep, flags);
3201         local_irq_save(save_flags);
3202
3203         if (nodeid == -1 || nodeid == numa_node_id() ||
3204                         !cachep->nodelists[nodeid])
3205                 ptr = ____cache_alloc(cachep, flags);
3206         else
3207                 ptr = __cache_alloc_node(cachep, flags, nodeid);
3208         local_irq_restore(save_flags);
3209
3210         ptr = cache_alloc_debugcheck_after(cachep, flags, ptr,
3211                                            __builtin_return_address(0));
3212
3213         return ptr;
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
3216
3217 void *kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
3218 {
3219         struct kmem_cache *cachep;
3220
3221         cachep = kmem_find_general_cachep(size, flags);
3222         if (unlikely(cachep == NULL))
3223                 return NULL;
3224         return kmem_cache_alloc_node(cachep, flags, node);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_node);
3227 #endif
3228
3229 /**
3230  * kmalloc - allocate memory
3231  * @size: how many bytes of memory are required.
3232  * @flags: the type of memory to allocate.
3233  * @caller: function caller for debug tracking of the caller
3234  *
3235  * kmalloc is the normal method of allocating memory
3236  * in the kernel.
3237  *
3238  * The @flags argument may be one of:
3239  *
3240  * %GFP_USER - Allocate memory on behalf of user.  May sleep.
3241  *
3242  * %GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram.  May sleep.
3243  *
3244  * %GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep.  Use inside interrupt handlers.
3245  *
3246  * Additionally, the %GFP_DMA flag may be set to indicate the memory
3247  * must be suitable for DMA.  This can mean different things on different
3248  * platforms.  For example, on i386, it means that the memory must come
3249  * from the first 16MB.
3250  */
3251 static __always_inline void *__do_kmalloc(size_t size, gfp_t flags,
3252                                           void *caller)
3253 {
3254         struct kmem_cache *cachep;
3255
3256         /* If you want to save a few bytes .text space: replace
3257          * __ with kmem_.
3258          * Then kmalloc uses the uninlined functions instead of the inline
3259          * functions.
3260          */
3261         cachep = __find_general_cachep(size, flags);
3262         if (unlikely(cachep == NULL))
3263                 return NULL;
3264         return __cache_alloc(cachep, flags, caller);
3265 }
3266
3267
3268 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
3269 {
3270 #ifndef CONFIG_DEBUG_SLAB
3271         return __do_kmalloc(size, flags, NULL);
3272 #else
3273         return __do_kmalloc(size, flags, __builtin_return_address(0));
3274 #endif
3275 }
3276 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
3277
3278 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB
3279 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t flags, void *caller)
3280 {
3281         return __do_kmalloc(size, flags, caller);
3282 }
3283 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_track_caller);
3284 #endif
3285
3286 #ifdef CONFIG_SMP
3287 /**
3288  * __alloc_percpu - allocate one copy of the object for every present
3289  * cpu in the system, zeroing them.
3290  * Objects should be dereferenced using the per_cpu_ptr macro only.
3291  *
3292  * @size: how many bytes of memory are required.
3293  */
3294 void *__alloc_percpu(size_t size)
3295 {
3296         int i;
3297         struct percpu_data *pdata = kmalloc(sizeof(*pdata), GFP_KERNEL);
3298
3299         if (!pdata)
3300                 return NULL;
3301
3302         /*
3303          * Cannot use for_each_online_cpu since a cpu may come online
3304          * and we have no way of figuring out how to fix the array
3305          * that we have allocated then....
3306          */
3307         for_each_cpu(i) {
3308                 int node = cpu_to_node(i);
3309
3310                 if (node_online(node))
3311                         pdata->ptrs[i] = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, node);
3312                 else
3313                         pdata->ptrs[i] = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
3314
3315                 if (!pdata->ptrs[i])
3316                         goto unwind_oom;
3317                 memset(pdata->ptrs[i], 0, size);
3318         }
3319
3320         /* Catch derefs w/o wrappers */
3321         return (void *)(~(unsigned long)pdata);
3322
3323 unwind_oom:
3324         while (--i >= 0) {
3325                 if (!cpu_possible(i))
3326                         continue;
3327                 kfree(pdata->ptrs[i]);
3328         }
3329         kfree(pdata);
3330         return NULL;
3331 }
3332 EXPORT_SYMBOL(__alloc_percpu);
3333 #endif
3334
3335 /**
3336  * kmem_cache_free - Deallocate an object
3337  * @cachep: The cache the allocation was from.
3338  * @objp: The previously allocated object.
3339  *
3340  * Free an object which was previously allocated from this
3341  * cache.
3342  */
3343 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
3344 {
3345         unsigned long flags;
3346
3347         local_irq_save(flags);
3348         __cache_free(cachep, objp);
3349         local_irq_restore(flags);
3350 }
3351 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
3352
3353 /**
3354  * kfree - free previously allocated memory
3355  * @objp: pointer returned by kmalloc.
3356  *
3357  * If @objp is NULL, no operation is performed.
3358  *
3359  * Don't free memory not originally allocated by kmalloc()
3360  * or you will run into trouble.
3361  */
3362 void kfree(const void *objp)
3363 {
3364         struct kmem_cache *c;
3365         unsigned long flags;
3366
3367         if (unlikely(!objp))
3368                 return;
3369         local_irq_save(flags);
3370         kfree_debugcheck(objp);
3371         c = virt_to_cache(objp);
3372         mutex_debug_check_no_locks_freed(objp, obj_size(c));
3373         __cache_free(c, (void *)objp);
3374         local_irq_restore(flags);
3375 }
3376 EXPORT_SYMBOL(kfree);
3377
3378 #ifdef CONFIG_SMP
3379 /**
3380  * free_percpu - free previously allocated percpu memory
3381  * @objp: pointer returned by alloc_percpu.
3382  *
3383  * Don't free memory not originally allocated by alloc_percpu()
3384  * The complemented objp is to check for that.
3385  */
3386 void free_percpu(const void *objp)
3387 {
3388         int i;
3389         struct percpu_data *p = (struct percpu_data *)(~(unsigned long)objp);
3390
3391         /*
3392          * We allocate for all cpus so we cannot use for online cpu here.
3393          */
3394         for_each_cpu(i)
3395             kfree(p->ptrs[i]);
3396         kfree(p);
3397 }
3398 EXPORT_SYMBOL(free_percpu);
3399 #endif
3400
3401 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *cachep)
3402 {
3403         return obj_size(cachep);
3404 }
3405 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
3406
3407 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *cachep)
3408 {
3409         return cachep->name;
3410 }
3411 EXPORT_SYMBOL_GPL(kmem_cache_name);
3412
3413 /*
3414  * This initializes kmem_list3 for all nodes.
3415  */
3416 static int alloc_kmemlist(struct kmem_cache *cachep)
3417 {
3418         int node;
3419         struct kmem_list3 *l3;
3420         int err = 0;
3421
3422         for_each_online_node(node) {
3423                 struct array_cache *nc = NULL, *new;
3424                 struct array_cache **new_alien = NULL;
3425 #ifdef CONFIG_NUMA
3426                 new_alien = alloc_alien_cache(node, cachep->limit);
3427                 if (!new_alien)
3428                         goto fail;
3429 #endif
3430                 new = alloc_arraycache(node, cachep->shared*cachep->batchcount,
3431                                         0xbaadf00d);
3432                 if (!new)
3433                         goto fail;
3434                 l3 = cachep->nodelists[node];
3435                 if (l3) {
3436                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3437
3438                         nc = cachep->nodelists[node]->shared;
3439                         if (nc)
3440                                 free_block(cachep, nc->entry, nc->avail, node);
3441
3442                         l3->shared = new;
3443                         if (!cachep->nodelists[node]->alien) {
3444                                 l3->alien = new_alien;
3445                                 new_alien = NULL;
3446                         }
3447                         l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3448                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3449                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3450                         kfree(nc);
3451                         free_alien_cache(new_alien);
3452                         continue;
3453                 }
3454                 l3 = kmalloc_node(sizeof(struct kmem_list3), GFP_KERNEL, node);
3455                 if (!l3)
3456                         goto fail;
3457
3458                 kmem_list3_init(l3);
3459                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3 +
3460                                 ((unsigned long)cachep) % REAPTIMEOUT_LIST3;
3461                 l3->shared = new;
3462                 l3->alien = new_alien;
3463                 l3->free_limit = (1 + nr_cpus_node(node)) *
3464                                         cachep->batchcount + cachep->num;
3465                 cachep->nodelists[node] = l3;
3466         }
3467         return err;
3468 fail:
3469         err = -ENOMEM;
3470         return err;
3471 }
3472
3473 struct ccupdate_struct {
3474         struct kmem_cache *cachep;
3475         struct array_cache *new[NR_CPUS];
3476 };
3477
3478 static void do_ccupdate_local(void *info)
3479 {
3480         struct ccupdate_struct *new = info;
3481         struct array_cache *old;
3482
3483         check_irq_off();
3484         old = cpu_cache_get(new->cachep);
3485
3486         new->cachep->array[smp_processor_id()] = new->new[smp_processor_id()];
3487         new->new[smp_processor_id()] = old;
3488 }
3489
3490 /* Always called with the cache_chain_mutex held */
3491 static int do_tune_cpucache(struct kmem_cache *cachep, int limit,
3492                                 int batchcount, int shared)
3493 {
3494         struct ccupdate_struct new;
3495         int i, err;
3496
3497         memset(&new.new, 0, sizeof(new.new));
3498         for_each_online_cpu(i) {
3499                 new.new[i] = alloc_arraycache(cpu_to_node(i), limit,
3500                                                 batchcount);
3501                 if (!new.new[i]) {
3502                         for (i--; i >= 0; i--)
3503                                 kfree(new.new[i]);
3504                         return -ENOMEM;
3505                 }
3506         }
3507         new.cachep = cachep;
3508
3509         on_each_cpu(do_ccupdate_local, (void *)&new, 1, 1);
3510
3511         check_irq_on();
3512         cachep->batchcount = batchcount;
3513         cachep->limit = limit;
3514         cachep->shared = shared;
3515
3516         for_each_online_cpu(i) {
3517                 struct array_cache *ccold = new.new[i];
3518                 if (!ccold)
3519                         continue;
3520                 spin_lock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3521                 free_block(cachep, ccold->entry, ccold->avail, cpu_to_node(i));
3522                 spin_unlock_irq(&cachep->nodelists[cpu_to_node(i)]->list_lock);
3523                 kfree(ccold);
3524         }
3525
3526         err = alloc_kmemlist(cachep);
3527         if (err) {
3528                 printk(KERN_ERR "alloc_kmemlist failed for %s, error %d.\n",
3529                        cachep->name, -err);
3530                 BUG();
3531         }
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 /* Called with cache_chain_mutex held always */
3536 static void enable_cpucache(struct kmem_cache *cachep)
3537 {
3538         int err;
3539         int limit, shared;
3540
3541         /*
3542          * The head array serves three purposes:
3543          * - create a LIFO ordering, i.e. return objects that are cache-warm
3544          * - reduce the number of spinlock operations.
3545          * - reduce the number of linked list operations on the slab and
3546          *   bufctl chains: array operations are cheaper.
3547          * The numbers are guessed, we should auto-tune as described by
3548          * Bonwick.
3549          */
3550         if (cachep->buffer_size > 131072)
3551                 limit = 1;
3552         else if (cachep->buffer_size > PAGE_SIZE)
3553                 limit = 8;
3554         else if (cachep->buffer_size > 1024)
3555                 limit = 24;
3556         else if (cachep->buffer_size > 256)
3557                 limit = 54;
3558         else
3559                 limit = 120;
3560
3561         /*
3562          * CPU bound tasks (e.g. network routing) can exhibit cpu bound
3563          * allocation behaviour: Most allocs on one cpu, most free operations
3564          * on another cpu. For these cases, an efficient object passing between
3565          * cpus is necessary. This is provided by a shared array. The array
3566          * replaces Bonwick's magazine layer.
3567          * On uniprocessor, it's functionally equivalent (but less efficient)
3568          * to a larger limit. Thus disabled by default.
3569          */
3570         shared = 0;
3571 #ifdef CONFIG_SMP
3572         if (cachep->buffer_size <= PAGE_SIZE)
3573                 shared = 8;
3574 #endif
3575
3576 #if DEBUG
3577         /*
3578          * With debugging enabled, large batchcount lead to excessively long
3579          * periods with disabled local interrupts. Limit the batchcount
3580          */
3581         if (limit > 32)
3582                 limit = 32;
3583 #endif
3584         err = do_tune_cpucache(cachep, limit, (limit + 1) / 2, shared);
3585         if (err)
3586                 printk(KERN_ERR "enable_cpucache failed for %s, error %d.\n",
3587                        cachep->name, -err);
3588 }
3589
3590 /*
3591  * Drain an array if it contains any elements taking the l3 lock only if
3592  * necessary. Note that the l3 listlock also protects the array_cache
3593  * if drain_array() is used on the shared array.
3594  */
3595 void drain_array(struct kmem_cache *cachep, struct kmem_list3 *l3,
3596                          struct array_cache *ac, int force, int node)
3597 {
3598         int tofree;
3599
3600         if (!ac || !ac->avail)
3601                 return;
3602         if (ac->touched && !force) {
3603                 ac->touched = 0;
3604         } else {
3605                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3606                 if (ac->avail) {
3607                         tofree = force ? ac->avail : (ac->limit + 4) / 5;
3608                         if (tofree > ac->avail)
3609                                 tofree = (ac->avail + 1) / 2;
3610                         free_block(cachep, ac->entry, tofree, node);
3611                         ac->avail -= tofree;
3612                         memmove(ac->entry, &(ac->entry[tofree]),
3613                                 sizeof(void *) * ac->avail);
3614                 }
3615                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3616         }
3617 }
3618
3619 /**
3620  * cache_reap - Reclaim memory from caches.
3621  * @unused: unused parameter
3622  *
3623  * Called from workqueue/eventd every few seconds.
3624  * Purpose:
3625  * - clear the per-cpu caches for this CPU.
3626  * - return freeable pages to the main free memory pool.
3627  *
3628  * If we cannot acquire the cache chain mutex then just give up - we'll try
3629  * again on the next iteration.
3630  */
3631 static void cache_reap(void *unused)
3632 {
3633         struct list_head *walk;
3634         struct kmem_list3 *l3;
3635         int node = numa_node_id();
3636
3637         if (!mutex_trylock(&cache_chain_mutex)) {
3638                 /* Give up. Setup the next iteration. */
3639                 schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work),
3640                                       REAPTIMEOUT_CPUC);
3641                 return;
3642         }
3643
3644         list_for_each(walk, &cache_chain) {
3645                 struct kmem_cache *searchp;
3646                 struct list_head *p;
3647                 int tofree;
3648                 struct slab *slabp;
3649
3650                 searchp = list_entry(walk, struct kmem_cache, next);
3651                 check_irq_on();
3652
3653                 /*
3654                  * We only take the l3 lock if absolutely necessary and we
3655                  * have established with reasonable certainty that
3656                  * we can do some work if the lock was obtained.
3657                  */
3658                 l3 = searchp->nodelists[node];
3659
3660                 reap_alien(searchp, l3);
3661
3662                 drain_array(searchp, l3, cpu_cache_get(searchp), 0, node);
3663
3664                 /*
3665                  * These are racy checks but it does not matter
3666                  * if we skip one check or scan twice.
3667                  */
3668                 if (time_after(l3->next_reap, jiffies))
3669                         goto next;
3670
3671                 l3->next_reap = jiffies + REAPTIMEOUT_LIST3;
3672
3673                 drain_array(searchp, l3, l3->shared, 0, node);
3674
3675                 if (l3->free_touched) {
3676                         l3->free_touched = 0;
3677                         goto next;
3678                 }
3679
3680                 tofree = (l3->free_limit + 5 * searchp->num - 1) /
3681                                 (5 * searchp->num);
3682                 do {
3683                         /*
3684                          * Do not lock if there are no free blocks.
3685                          */
3686                         if (list_empty(&l3->slabs_free))
3687                                 break;
3688
3689                         spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3690                         p = l3->slabs_free.next;
3691                         if (p == &(l3->slabs_free)) {
3692                                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3693                                 break;
3694                         }
3695
3696                         slabp = list_entry(p, struct slab, list);
3697                         BUG_ON(slabp->inuse);
3698                         list_del(&slabp->list);
3699                         STATS_INC_REAPED(searchp);
3700
3701                         /*
3702                          * Safe to drop the lock. The slab is no longer linked
3703                          * to the cache. searchp cannot disappear, we hold
3704                          * cache_chain_lock
3705                          */
3706                         l3->free_objects -= searchp->num;
3707                         spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3708                         slab_destroy(searchp, slabp);
3709                 } while (--tofree > 0);
3710 next:
3711                 cond_resched();
3712         }
3713         check_irq_on();
3714         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3715         next_reap_node();
3716         /* Set up the next iteration */
3717         schedule_delayed_work(&__get_cpu_var(reap_work), REAPTIMEOUT_CPUC);
3718 }
3719
3720 #ifdef CONFIG_PROC_FS
3721
3722 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
3723 {
3724         /*
3725          * Output format version, so at least we can change it
3726          * without _too_ many complaints.
3727          */
3728 #if STATS
3729         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1 (statistics)\n");
3730 #else
3731         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
3732 #endif
3733         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
3734                  "<objperslab> <pagesperslab>");
3735         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
3736         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
3737 #if STATS
3738         seq_puts(m, " : globalstat <listallocs> <maxobjs> <grown> <reaped> "
3739                  "<error> <maxfreeable> <nodeallocs> <remotefrees>");
3740         seq_puts(m, " : cpustat <allochit> <allocmiss> <freehit> <freemiss>");
3741 #endif
3742         seq_putc(m, '\n');
3743 }
3744
3745 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3746 {
3747         loff_t n = *pos;
3748         struct list_head *p;
3749
3750         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3751         if (!n)
3752                 print_slabinfo_header(m);
3753         p = cache_chain.next;
3754         while (n--) {
3755                 p = p->next;
3756                 if (p == &cache_chain)
3757                         return NULL;
3758         }
3759         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3760 }
3761
3762 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
3763 {
3764         struct kmem_cache *cachep = p;
3765         ++*pos;
3766         return cachep->next.next == &cache_chain ?
3767                 NULL : list_entry(cachep->next.next, struct kmem_cache, next);
3768 }
3769
3770 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
3771 {
3772         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3773 }
3774
3775 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
3776 {
3777         struct kmem_cache *cachep = p;
3778         struct list_head *q;
3779         struct slab *slabp;
3780         unsigned long active_objs;
3781         unsigned long num_objs;
3782         unsigned long active_slabs = 0;
3783         unsigned long num_slabs, free_objects = 0, shared_avail = 0;
3784         const char *name;
3785         char *error = NULL;
3786         int node;
3787         struct kmem_list3 *l3;
3788
3789         active_objs = 0;
3790         num_slabs = 0;
3791         for_each_online_node(node) {
3792                 l3 = cachep->nodelists[node];
3793                 if (!l3)
3794                         continue;
3795
3796                 check_irq_on();
3797                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
3798
3799                 list_for_each(q, &l3->slabs_full) {
3800                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3801                         if (slabp->inuse != cachep->num && !error)
3802                                 error = "slabs_full accounting error";
3803                         active_objs += cachep->num;
3804                         active_slabs++;
3805                 }
3806                 list_for_each(q, &l3->slabs_partial) {
3807                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3808                         if (slabp->inuse == cachep->num && !error)
3809                                 error = "slabs_partial inuse accounting error";
3810                         if (!slabp->inuse && !error)
3811                                 error = "slabs_partial/inuse accounting error";
3812                         active_objs += slabp->inuse;
3813                         active_slabs++;
3814                 }
3815                 list_for_each(q, &l3->slabs_free) {
3816                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
3817                         if (slabp->inuse && !error)
3818                                 error = "slabs_free/inuse accounting error";
3819                         num_slabs++;
3820                 }
3821                 free_objects += l3->free_objects;
3822                 if (l3->shared)
3823                         shared_avail += l3->shared->avail;
3824
3825                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
3826         }
3827         num_slabs += active_slabs;
3828         num_objs = num_slabs * cachep->num;
3829         if (num_objs - active_objs != free_objects && !error)
3830                 error = "free_objects accounting error";
3831
3832         name = cachep->name;
3833         if (error)
3834                 printk(KERN_ERR "slab: cache %s error: %s\n", name, error);
3835
3836         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d",
3837                    name, active_objs, num_objs, cachep->buffer_size,
3838                    cachep->num, (1 << cachep->gfporder));
3839         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u",
3840                    cachep->limit, cachep->batchcount, cachep->shared);
3841         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu",
3842                    active_slabs, num_slabs, shared_avail);
3843 #if STATS
3844         {                       /* list3 stats */
3845                 unsigned long high = cachep->high_mark;
3846                 unsigned long allocs = cachep->num_allocations;
3847                 unsigned long grown = cachep->grown;
3848                 unsigned long reaped = cachep->reaped;
3849                 unsigned long errors = cachep->errors;
3850                 unsigned long max_freeable = cachep->max_freeable;
3851                 unsigned long node_allocs = cachep->node_allocs;
3852                 unsigned long node_frees = cachep->node_frees;
3853
3854                 seq_printf(m, " : globalstat %7lu %6lu %5lu %4lu \
3855                                 %4lu %4lu %4lu %4lu", allocs, high, grown,
3856                                 reaped, errors, max_freeable, node_allocs,
3857                                 node_frees);
3858         }
3859         /* cpu stats */
3860         {
3861                 unsigned long allochit = atomic_read(&cachep->allochit);
3862                 unsigned long allocmiss = atomic_read(&cachep->allocmiss);
3863                 unsigned long freehit = atomic_read(&cachep->freehit);
3864                 unsigned long freemiss = atomic_read(&cachep->freemiss);
3865
3866                 seq_printf(m, " : cpustat %6lu %6lu %6lu %6lu",
3867                            allochit, allocmiss, freehit, freemiss);
3868         }
3869 #endif
3870         seq_putc(m, '\n');
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 /*
3875  * slabinfo_op - iterator that generates /proc/slabinfo
3876  *
3877  * Output layout:
3878  * cache-name
3879  * num-active-objs
3880  * total-objs
3881  * object size
3882  * num-active-slabs
3883  * total-slabs
3884  * num-pages-per-slab
3885  * + further values on SMP and with statistics enabled
3886  */
3887
3888 struct seq_operations slabinfo_op = {
3889         .start = s_start,
3890         .next = s_next,
3891         .stop = s_stop,
3892         .show = s_show,
3893 };
3894
3895 #define MAX_SLABINFO_WRITE 128
3896 /**
3897  * slabinfo_write - Tuning for the slab allocator
3898  * @file: unused
3899  * @buffer: user buffer
3900  * @count: data length
3901  * @ppos: unused
3902  */
3903 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
3904                        size_t count, loff_t *ppos)
3905 {
3906         char kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE + 1], *tmp;
3907         int limit, batchcount, shared, res;
3908         struct list_head *p;
3909
3910         if (count > MAX_SLABINFO_WRITE)
3911                 return -EINVAL;
3912         if (copy_from_user(&kbuf, buffer, count))
3913                 return -EFAULT;
3914         kbuf[MAX_SLABINFO_WRITE] = '\0';
3915
3916         tmp = strchr(kbuf, ' ');
3917         if (!tmp)
3918                 return -EINVAL;
3919         *tmp = '\0';
3920         tmp++;
3921         if (sscanf(tmp, " %d %d %d", &limit, &batchcount, &shared) != 3)
3922                 return -EINVAL;
3923
3924         /* Find the cache in the chain of caches. */
3925         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3926         res = -EINVAL;
3927         list_for_each(p, &cache_chain) {
3928                 struct kmem_cache *cachep;
3929
3930                 cachep = list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3931                 if (!strcmp(cachep->name, kbuf)) {
3932                         if (limit < 1 || batchcount < 1 ||
3933                                         batchcount > limit || shared < 0) {
3934                                 res = 0;
3935                         } else {
3936                                 res = do_tune_cpucache(cachep, limit,
3937                                                        batchcount, shared);
3938                         }
3939                         break;
3940                 }
3941         }
3942         mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
3943         if (res >= 0)
3944                 res = count;
3945         return res;
3946 }
3947
3948 #ifdef CONFIG_DEBUG_SLAB_LEAK
3949
3950 static void *leaks_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
3951 {
3952         loff_t n = *pos;
3953         struct list_head *p;
3954
3955         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
3956         p = cache_chain.next;
3957         while (n--) {
3958                 p = p->next;
3959                 if (p == &cache_chain)
3960                         return NULL;
3961         }
3962         return list_entry(p, struct kmem_cache, next);
3963 }
3964
3965 static inline int add_caller(unsigned long *n, unsigned long v)
3966 {
3967         unsigned long *p;
3968         int l;
3969         if (!v)
3970                 return 1;
3971         l = n[1];
3972         p = n + 2;
3973         while (l) {
3974                 int i = l/2;
3975                 unsigned long *q = p + 2 * i;
3976                 if (*q == v) {
3977                         q[1]++;
3978                         return 1;
3979                 }
3980                 if (*q > v) {
3981                         l = i;
3982                 } else {
3983                         p = q + 2;
3984                         l -= i + 1;
3985                 }
3986         }
3987         if (++n[1] == n[0])
3988                 return 0;
3989         memmove(p + 2, p, n[1] * 2 * sizeof(unsigned long) - ((void *)p - (void *)n));
3990         p[0] = v;
3991         p[1] = 1;
3992         return 1;
3993 }
3994
3995 static void handle_slab(unsigned long *n, struct kmem_cache *c, struct slab *s)
3996 {
3997         void *p;
3998         int i;
3999         if (n[0] == n[1])
4000                 return;
4001         for (i = 0, p = s->s_mem; i < c->num; i++, p += c->buffer_size) {
4002                 if (slab_bufctl(s)[i] != BUFCTL_ACTIVE)
4003                         continue;
4004                 if (!add_caller(n, (unsigned long)*dbg_userword(c, p)))
4005                         return;
4006         }
4007 }
4008
4009 static void show_symbol(struct seq_file *m, unsigned long address)
4010 {
4011 #ifdef CONFIG_KALLSYMS
4012         char *modname;
4013         const char *name;
4014         unsigned long offset, size;
4015         char namebuf[KSYM_NAME_LEN+1];
4016
4017         name = kallsyms_lookup(address, &size, &offset, &modname, namebuf);
4018
4019         if (name) {
4020                 seq_printf(m, "%s+%#lx/%#lx", name, offset, size);
4021                 if (modname)
4022                         seq_printf(m, " [%s]", modname);
4023                 return;
4024         }
4025 #endif
4026         seq_printf(m, "%p", (void *)address);
4027 }
4028
4029 static int leaks_show(struct seq_file *m, void *p)
4030 {
4031         struct kmem_cache *cachep = p;
4032         struct list_head *q;
4033         struct slab *slabp;
4034         struct kmem_list3 *l3;
4035         const char *name;
4036         unsigned long *n = m->private;
4037         int node;
4038         int i;
4039
4040         if (!(cachep->flags & SLAB_STORE_USER))
4041                 return 0;
4042         if (!(cachep->flags & SLAB_RED_ZONE))
4043                 return 0;
4044
4045         /* OK, we can do it */
4046
4047         n[1] = 0;
4048
4049         for_each_online_node(node) {
4050                 l3 = cachep->nodelists[node];
4051                 if (!l3)
4052                         continue;
4053
4054                 check_irq_on();
4055                 spin_lock_irq(&l3->list_lock);
4056
4057                 list_for_each(q, &l3->slabs_full) {
4058                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
4059                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4060                 }
4061                 list_for_each(q, &l3->slabs_partial) {
4062                         slabp = list_entry(q, struct slab, list);
4063                         handle_slab(n, cachep, slabp);
4064                 }
4065                 spin_unlock_irq(&l3->list_lock);
4066         }
4067         name = cachep->name;
4068         if (n[0] == n[1]) {
4069                 /* Increase the buffer size */
4070                 mutex_unlock(&cache_chain_mutex);
4071                 m->private = kzalloc(n[0] * 4 * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
4072                 if (!m->private) {
4073                         /* Too bad, we are really out */
4074                         m->private = n;
4075                         mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4076                         return -ENOMEM;
4077                 }
4078                 *(unsigned long *)m->private = n[0] * 2;
4079                 kfree(n);
4080                 mutex_lock(&cache_chain_mutex);
4081                 /* Now make sure this entry will be retried */
4082                 m->count = m->size;
4083                 return 0;
4084         }
4085         for (i = 0; i < n[1]; i++) {
4086                 seq_printf(m, "%s: %lu ", name, n[2*i+3]);
4087                 show_symbol(m, n[2*i+2]);
4088                 seq_putc(m, '\n');
4089         }
4090         return 0;
4091 }
4092
4093 struct seq_operations slabstats_op = {
4094         .start = leaks_start,
4095         .next = s_next,
4096         .stop = s_stop,
4097         .show = leaks_show,
4098 };
4099 #endif
4100 #endif
4101
4102 /**
4103  * ksize - get the actual amount of memory allocated for a given object
4104  * @objp: Pointer to the object
4105  *
4106  * kmalloc may internally round up allocations and return more memory
4107  * than requested. ksize() can be used to determine the actual amount of
4108  * memory allocated. The caller may use this additional memory, even though
4109  * a smaller amount of memory was initially specified with the kmalloc call.
4110  * The caller must guarantee that objp points to a valid object previously
4111  * allocated with either kmalloc() or kmem_cache_alloc(). The object
4112  * must not be freed during the duration of the call.
4113  */
4114 unsigned int ksize(const void *objp)
4115 {
4116         if (unlikely(objp == NULL))
4117                 return 0;
4118
4119         return obj_size(virt_to_cache(objp));
4120 }